Brevet FR2816545A1 — publié le 20020517

La présente invention concerne un procédé d'impression d'un support, dans lequel on applique au moins une couche d'encre sur le support par sérigraphie. En sérigraphie, on applique l'encre sur le support à travers un écran ayant des mailles à travers lesquelles l'encre peut passer et des mailles obturées, de telle sorte que l'encre est appliquée selon un motif donné. Pour former un motif multicolore, différentes couches d'encre sont appliquées successivement avec différents écrans, selon les motifs élémentaires correspondant à chaque couleur. On connaît l'utilisation, pour la sérigraphie, d'encres comprenant un liant du type polyuréthane à deux composants. Ces encres présentent l'avantage d'être stables une fois sèches et donnent un rendu de bonne qualité. Toutefois, cette technique d'impression est longue en raison des temps de séchage importants de ces encres car le séchage nécessite non seulement l'évaporation du solvant mais également une réaction entre les deux composants du liant. En particulier, lorsque l'on souhaite imprimer un motif ayant plusieurs couleurs, il faut successivement apposer sur le support différentes couches d'encres correspondant à chacune des couleurs et, bien entendu, avant d'appliquer une nouvelle couche correspondant à une nouvelle couleur, on doit attendre que la couche précédente soit suffisamment sèche. Avec les encres ayant un liant du type polyuréthane à deux composants habituellement utilisées en sérigraphie, il faut faire sécher la première couche pendant environ 30 min à une température de l'ordre de 60 C avant de pouvoir appliquer la deuxième couche. Les outillages utilisés pour la sérigraphie sont relativement simples et peu coûteux. Toutefois, les cadences de production étant faibles, la sérigraphie est une technique d'impression qui est plutôt adaptée à l'impression de petites séries en haut de gamme. Pour l'impression de supports en grandes séries, à des cadences élevées, on connaît l'utilisation de techniques d'héliographie qui consistent à remplir d'encre les gravures en creux d'un cylindre d'impression et à appliquer ce cylindre sur le support. Les encres utilisées présentent une fluidité élevée pour être capables de pénétrer dans les gravures du cylindre. On utilise par exemple pour l'héliographie, des encres ayant un liant monocomposant qui sèchent par simple évaporation de leur solvant et, par conséquent, beaucoup plus rapidement que les encres ayant des liants à deux composants utilisées en sérigraphie Les encres monocomposant sont donc utilisées en héliographie pour leur fluidité et leur capacité à sécher rapidement. Toutefois, l'outillage utilisé pour cette technique d'impression, qui comprend des cylindres d'impression gravés selon le motif à imprimer, est nettement plus coûteux que celui qui sert à la sérigraphie. Dans la mesure où il n'est possible de modifier les motifs d'impression qu'au prix de la gravure de nouveaux cylindres, une telle modification est coûteuse. D'un autre côté, l'héliographie est un procédé d'impression particulièrement rapide et qui se révèle économique pour la fabrication en grandes séries. L'invention vise à proposer un procédé d'impression qui soit compatible avec l'impression en grandes séries à des cadences de production élevées tout en permettant une modification des motifs d'impression qui soit relativement aisée et dont le coût soit raisonnable. Ainsi, l'invention vise à proposer un procédé d'impression par sérigraphie qui, tout en conservant les avantages de cette technique relatifs, en particulier au coût relativement modique de l'outillage, soit compatible avec la fabrication en grandes séries. Ce but est atteint grâce au fait que l'on utilise de l'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyl. De manière surprenante, on a constaté que l'encre comprenant un tel liant convient au procédé d'impression par sérigraphie. Cette encre sèche suffisamment pour recevoir une deuxième couche d'encre ou une couche d'un vernis de finition par simple évaporation de son solvant. Par exemple, le temps de séchage est de l'ordre de seulement 2 min, voire moins à une température voisine de 60OC, de sorte que le séchage d'une première couche d'encre peut être réalisé sans reprise, dans une installation dans laquelle le support est entraîné dans une station de sérigraphie puis dans une station de séchage. De plus, deux couches d'encre successives peuvent être appliquées dans deux stations successives d'une même installation d'impression dans laquelle le support est entraîné, stations entre lesquelles est disposée une station de séchage. Avantageusement, le liant est du polyvinylbutyral. Avantageusement, on utilise de l'encre comprenant, en outre, un solvant appartenant à la famille des glycol et des éthers de glycol. L'encre comprenant un liant monocomposant adapté pour l'héliographie présente une viscosité de l'ordre de 40 cP (4. 10-2 Pa. s) de manière à être suffisamment fluide pour pénétrer dans les gravures du cylindre d'impression. La viscosité des encres de sérigraphie connues, comprenant un liant du type polyuréthane à deux composants, est par exemple de l'ordre de 500 à 1 000 cP (0,5 à 1 Pa. s). En effet, la viscosité doit être suffisante pour éviter que l'encre, après son passage à travers les mailles ouvertes de l'écran de sérigraphie, ne se diffuse dans des zones du support qui ne doivent pas être imprimées. De plus, on doit éviter l'utilisation d'une encre qui sécherait dans les mailles de l'écran de sérigraphie et risquerait ainsi de boucher des mailles qui doivent rester ouvertes pour réaliser le motif d'impression. Par conséquent, il importe d'associer au liant monocomposant de l'encre selon l'invention un solvant lui conférant une viscosité relativement élevée et dont l'évaporation ne soit pas trop rapide lors du séchage. Des solvants appartenant à la famille des glycols et des éthers de glycol sont constitués de molécules ayant des dimensions importantes et l'on a constaté que, associés à un liant monocomposant à base de polyvinyl tel que le polyvinylbutyral, ils permettent de conférer à l'encre la viscosité souhaitée pour la sérigraphie et ils ne s'évaporent pas trop rapidement, de sorte que cette encre ne sèche pas trop vite. L'homme du métier pourra choisir les proportions de liant et de solvant pour obtenir une viscosité adaptée à la sérigraphie, par exemple comprise, selon l'application qui l'intéresse, entre 500 et 1.000 cP. Dans ce cas, avantageusement, le solvant est choisi parmi le propylèneglycol méthyléther, le propylèneglycol diacétate, le dipropylèneglycol méthyléther et le tripropylèneglycol n-butyléther. Le solvant peut être constitué par un mélange de ces différents composés. L'invention concerne également une installation d'impression d'un support par sérigraphie. Dans les procédés d'héliographie connus, apposant sur le support plusieurs encres pour réaliser des motifs de différentes couleurs, le support est entraîné dans une ligne d'impression et passe successivement sous les cylindres d'impression successifs, entre lesquels sont disposés des moyens de séchage. Les temps de séchage étant courts, l'impression est ainsi réalisée en continu. En revanche, dans les procédés de sérigraphie connus, les supports imprimés par une première couche doivent être sortis de la ligne d'impression et disposés dans une enceinte de séchage pendant un temps suffisant. C'est seulement après que les supports séchés peuvent être réintroduits dans une chaîne d'impression pour l'application de la deuxième couche. Les opérations précitées se répètent pour chaque nouvelle couche d'impression. L'invention vise à proposer une installation d'impression par sérigraphie permettant une impression plus rapide. Ce but est atteint grâce au fait que l'installation selon l'invention comprend des moyens d'entraînement du support et au fait qu'elle comporte, successivement disposées dans le sens d'avancement du support, une première station de sérigraphie ayant des moyens pour appliquer par sérigraphie sur le support une première couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyl et une première station de séchage apte à soumettre ladite première couche d'encre à un séchage. Ainsi, avec l'installation selon l'invention, la station de séchage est disposée simplement en aval de la première station de sérigraphie dans le sens d'avancement du support dans l'installation. Aucune manipulation du support n'est nécessaire après l'impression de la première couche pour en réaliser le séchage. Avantageusement, l'installation comporte, en outre, successivement disposées dans le sens d'avancement du support, au moins une deuxième station de sérigraphie ayant des moyens pour appliquer par sérigraphie sur le support une deuxième couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyl et une deuxième station de séchage apte à soumettre ladite deuxième couche d'encre à un séchage. Avec ces dispositions, les stations de sérigraphie successives sont disposées en aval les unes des autres dans le sens d'avancement du support dans l'installation, et les stations de séchage sont intercalées entre lesdites stations de sérigraphie. L'introduction d'un support sortant d'une station de sérigraphie dans une station de séchage adjacente est donc automatique, de même qu'est automatique l'introduction d'un support sortant d'une station de séchage dans la station de sérigraphie située en aval. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation décrit à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1 et 2 montrent deux phases successives d'impression du procédé de l'invention, mettant en oeuvre l'installation de l'invention, et - la figure 3 montre une étape finale de vernissage. Dans l'installation de la figure 1, des supports 10, constitués par exemple par des feuilles découpées à partir d'une bobine de film 12, sont imprimés par sérigraphie. Les supports sont entraînés dans les stations de l'installation par des moyens d'entraînement qui sont seulement représentés partiellement et schématiquement et qui comprennent par exemple des rouleaux d'avancement 14. L'installation comprend une première station de sérigraphie 16 et une première station de séchage 18 disposées l'une à la suite de l'autre dans le sens F d'avancement des supports. La première station 16 de sérigraphie comporte des moyens d'impression par sérigraphie qui comprennent une table 20 apte à supporter le support 10 lors de son impression, un écran de sérigraphie 22 ajouré en correspondance avec le motif devant être imprimé sur le support 10 et disposé au-dessus de ce dernier, et des moyens pour appliquer de l'encre sur cet écran de telle sorte que, en traversant les ajours de l'écran de sérigraphie, l'encre imprime sur le support le motif souhaité. Les moyens pour appliquer l'encre comprennent par exemple un système de buse d'injection 24 et une racle 26 apte, après l'injection d'encre, à être déplacée (D) contre l'écran pour, à la fois, faire pénétrer l'encre dans les ajours de ce dernier et supprimer l'excès d'encre, un bourrelet d'encre 28 étant d'ailleurs représenté à l'avant de la racle dans son sens de déplacement D. L'écran peut être légèrement espacé du support et n'être mis en contact avec ce dernier que par l'action de la racle 27. Ainsi, dans l'exemple représenté, l'encre est appliquée sur le support alors que ce dernier est à l'arrêt dans la station de sérigraphie. Dans ce cas, les moyens d'entraînement font avancer le support pas à pas dans les différentes stations de l'installation opérant, chacune, à l'arrêt du support. Les supports peuvent être découpés de la bobine 12 à leur entrée dans l'installation (procédé discontinu) ou, de préférence, à leur sortie (procédé continu). Selon une variante non représentée, l'invention met en oeuvre une technique de sérigraphie rotative qui permet de réaliser l'impression en continu, sans arrêt du support. Dans cette technique, l'écran est conformé en cylindre tendu à ses extrémités axiales sur des cadres circulaires. L'encre est appliquée sur la périphérie interne de l'écran qui est lui-même appliqué sur les supports en se déplaçant à une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'avancement de ces derniers. Quelle que soit la variante retenue, l'encre appliquée dans la station de sérigraphie comprend un liant monocomposant à base de polyvinyl et présente une viscosité adaptée à la sérigraphie. Du fait que le liant est monocomposant, et moyennant le choix approprié d'un solvant, l'encre peut être séchée rapidement dans la station de séchage qui est disposée en aval de la station de sérigraphie. Les supports sortant de cette dernière sont entraînés dans la station de séchage (en continu ou pas à pas, selon la technique de sérigraphie utilisée). Sur la figure 1, la station de séchage 18 se présente par exemple sous la forme d'un tunnel chauffant dans lequel règne une température de l'ordre de 60OC. La durée du séchage est fonction de la longueur L de la station de séchage et du temps de stationnement du support à chaque pas. Ce temps est calculé comme étant celui qui est nécessaire à l'application de la première couche d'encre. La station de séchage 18 présente une longueur L qui est comprise entre 2 et 6 fois le pas d'avancement, de préférence égale à 4 fois le pas d'avancement. La longueur de la station 16 est quant à elle égale au pas d'avancement. Lorsqu'on utilise la sérigraphie rotative, la longueur du tunnel est calculée, en fonction de la vitesse d'avancement en continu des supports, pour que la durée de séchage soit suffisante. Le séchage est par exemple réalisé par rayons infrarouges ou par air pulsé. Comme le montre la figure 2, l'installation d'impression comprend, en outre, au moins une deuxième station de sérigraphie 26 et une deuxième station de séchage 28 respectivement analogues aux stations 16 et 18. Après leur passage dans la première station de séchage 18, les supports 10 sont entraînés pas à pas dans les stations 26 et 28 par des moyens d'entraînement pas à pas 24, pour l'application par sérigraphie d'une deuxième couche d'encre et le séchage de cette encre. Le passage dans les stations 26 et 28 peut être réalisé en reprise après la sortie de la station 18. Dans ce cas, les stations 16 et 18 appartiennent à une première ligne d'impression à la sortie de laquelle les supports sont disposés en pile sur des moyens de support 19. Ils sont alors convoyés jusqu'à l'entrée d'une deuxième ligne d'impression qui comprend les stations 26 et 28. Sur les figures 1 et 2, les moyens de support 19 sont représentés en trait mixte. En effet, ils peuvent ne pas être présents si, comme c'est avantageusement le cas, les stations 26 et 28 sont directement disposées en aval de la station 18 dans le sens d'avancement F des supports dans l'installation. Dans ce cas, l'application et le séchage des encres successives sont réalisés sans reprise, dans une même ligne d'impression dans laquelle les supports sont avancés pas à pas. Une installation utilisant la sérigraphie rotative et dans laquelle les stations d'impression sont disposées à la suite les unes des autres, avec des stations de séchage intercalées entre elles présente l'avantage d'éviter tout arrêt du support et toute reprise durant l'ensemble du procédé d'impression. Selon le motif d'impression désiré, on applique une ou plusieurs couches d'encre, par exemple 4 à 5 couches disposées chacune selon un motif élémentaire correspondant à leur couleur. Avantageusement, lorsque toutes les couches d'encre ont été appliquées et séchées, et donc à la sortie de la dernière station de séchage à l'issue de la phase d'impression proprement dite, les supports 10 sont revêtus d'un moyen de protection de l'encre. Il s'agit par exemple d'un vernis, auquel cas les supports sont disposés sur des moyens de support 29 qui les transfèrent dans une unité de vernissage. Une couche de vernis est apposée sur chaque support grâce à des moyens de vernissage 30. Le vernis appliqué est avantageusement constitué par un vernis polyuréthane ayant un liant à deux composants. Un tel vernis constitue en effet une protection efficace du support contre l'altération du motif d'impression et l'usure de surface, par exemple par rayure. Le temps de séchage d'un tel vernis complexe est long et, après d'application du vernis, les supports sont disposés sur des claies dans un four de séchage 32, pour être séchés par exemple pendant 1 h 30 à une température de l'ordre de 60OC. Le moyen de protection peut, en variante, être constitué par une feuille rapportée (complexée) sur la face imprimée de chaque support (en continu, avant la découpe des supports par rapport à la bobine 12, ou un par un). Cette feuille transparente est par exemple à base de polymétacrylate de méthyle (PMMA) ou de polyvinyle difluoré. Elle peut être complexée sur le support par collage, soit à l'aide d'une colle rapportée soit, avantageusement, par l'encre elle-même, lorsque cette dernière comporte un agent thermocollant. Dans le cycle d'impression, la durée du séchage de l'encre ayant un liant monocomposant à base de polyvinyl, selon l'invention, est de préférence tout au plus voisine de 2 min, à une température voisine de 60OC. Par exemple, dans le cas d'une installation fonctionnant en pas à pas, la ou chaque station de séchage s'étend sur une longueur L correspondant à 4 pas d'avancement et la durée de stationnement à chaque pas est de 10 s, de sorte que la durée du séchage est de 40 s. En particulier, le procédé selon l'invention est adapté à l'impression de supports constitués par des films en matière plastique destinés au décor d'un objet en matière plastique, par exemple en polypropylène ou en PVC. Il s'agit par exemple d'un objet moulé par injection, partiellement revêtu par le support imprimé. C'est en particulier une table de mobilier extérieur dont le plateau est revêtu par le support. Ainsi, le support est avantageusement constitué par un film composite à base de polypropylène ou de PVC apte à être solidarisé avec l'objet à décorer ou par un film destiné à être solidarisé avec un substrat à base de polypropylène ou de PVC, lui même apte à être solidarisé avec l'objet à décorer. Ce film ou ce substrat est avantageusement solidarisé avec l'objet en matière plastique par surmoulage. Dans ce cas, pour fabriquer et décorer un objet moulé par injection, on imprime un film de décor à l'aide du procédé d'impression de l'invention précédemment décrit, on dispose ce film imprimé dans la cavité d'un moule et on injecte la matière plastique dans ce moule par surmoulage de ce film. Dans la cavité du moule, le film support ou le substrat est disposé de manière à être en contact avec la matière plastique injectée, tandis que l'encre et le vernis ou la feuille de protection se trouvent à l'opposé. Le film composite peut être thermoformé avant son application sur l'objet à décorer (par exemple avant sa mise en place dans le moule pour un surmoulage) afin d'être adapté à la forme de cet objet. Par exemple, le film peut être conformé de manière à non seulement recouvrir la face horizontale du plateau d'une table, mais également les chants de ce plateau. REVENDICATIONS 1. Procédé d'impression d'un support (10), dans lequel on applique au moins une couche d'encre sur le support par sérigraphie, caractérisé en ce que l'on utilise de l'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyl. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant est du polyvinylbutyral. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise de l'encre comprenant, en outre, un solvant appartenant à la famille des glycol et des éthers de glycol. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on utilise de l'encre comprenant un solvant choisi parmi le propylèneglycol méthyléther, le propylèneglycol diacétate, le dipropylèneglycol méthyléther et le tripropylèneglycol n-butyléther. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un cycle d'impression comprenant au moins une étape d'impression et de séchage dans laquelle on applique (16 ; 26) une couche d'encre sur le support (10) par sérigraphie et on sèche (18 ; 28) cette couche à une température voisine de 60OC, pendant une durée au plus voisine de 2 mn. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, à l'issue d'une phase d'impression, on applique sur l'encre un moyen de protection. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de vernissage (30) dans laquelle on applique sur l'encre un vernis protecteur. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le vernis protecteur est un vernis polyuréthane à deux composants. 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend l'application d'une feuille protectrice. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on utilise une encre comprenant un agent thermocollant. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un cycle d'impression comprenant l'impression d'au moins une première couche d'encre, dans lequel on fait avancer (14) un support (10) dans une installation d'impression comprenant au moins une première station de sérigraphie (16) et une première station de séchage (18) disposées successivement dans le sens (F) d'avancement du support, on applique par sérigraphie une première couche d'encre sur ce support dans la première station de sérigraphie (16) et on soumet cette première couche d'encre à un séchage dans la première station de séchage (18) et en ce qu'il comprend, à l'issue de ce cycle d'impression, une étape (30) dans laquelle on applique sur l'encre un moyen de protection. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que support (10) est un film en matière plastique. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le support (10) est un film composite à base de polypropylène ou de PVC. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le support (10) est un film apte à être solidarisé avec un substrat à base de polypropylène ou de PVC. 15. Procédé de fabrication et de décor d'un objet moulé par injection, caractérisé en ce que l'on imprime un film de décor (10) à l'aide du procédé d'impression selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, en ce que l'on dispose ce film imprimé dans la cavité d'un moule et en ce que l'on injecte de la matière plastique dans ce moule par surmoulage de ce film. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que, après l'impression du film de décor (10), on thermoforme ce film. 17. Installation d'impression d'un support (10) par sérigraphie, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (14) d'entraînement du support et en ce qu'elle comporte, successivement disposées dans le sens (F) d'avancement du support, une première station de sérigraphie (16) ayant des moyens (22,24, 26) pour appliquer par sérigraphie sur le support (10) une première couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyl et une première station de séchage (18) apte à soumettre ladite première couche d'encre à un séchage. 18. Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, successivement disposées dans le sens (F) d'avancement du support, au moins une deuxième station de sérigraphie (26) ayant des moyens pour appliquer par sérigraphie sur le support une deuxième couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyl et une deuxième station de séchage (28) apte à soumettre ladite deuxième couche d'encre à un séchage. 19. Installation selon la revendication 17 ou 18, dans laquelle le film est entraîné en pas à pas, caractérisée en ce que la ou chaque station de séchage (18) présente une longueur (L) comprise entre 2 et 6 fois le pas d'avancement.