Brevet FR2841176A1 — publié le 20031226

analogues. 28411 76 La presente invention concerne un procede d'impression par flexographie selon lequel, de maniere generale: - a) on dispose d'au moins un porteur d'entranement en rotation menageant une portee exterieure cylindrique, une forme imprimante, continue ou discontinue, presentant une face interne plane, et une face externe en relief formant cliche flexographique, et un manchon compensateur composite entre, d'un cote la portee exterieure du porteur, et de l'autre cote la face interne de la forme, ce manchon compensateur comportant lui-meme une face interieure cylindrique adaptee a un emmanchement par coulissement puis serrage sur la portee exterieure du porteur, et une face exterieure cylindrique dont la surface developpee est adaptee au support et a la fixation de la forme imprimante formee ou deformee de maniere cylindrique, par sa face interne, - b) on fixe la forme imprimante sur le manchon compensateur -c) on emmanche le manchon compensateur sur le porteur, de maniere calee en rotation par rapport a ce dernier, - d) on applique ['ensemble solidaire en rotation, constitue par le porteur, le manchon compensateur, et la forme dont le cliche est revetu d'une encre, en rotation, au contact d'un support a imprimer tel qu'une feuille de papier, carton, ou polyethylene Par consequent, un manchon compensateur est adapte specifiquement pour compenser l'ecart dimensionnel existent entre un porteur d'entranement en rotation et une forme imprimante dont la face exterieure forme un cliche flexographique. Un manchon compensateur doit etre distingue, d'une part d'un manchon dtimpression flexographique, constitue en general par une base metallique ou en materiau composite, revetue d'un photopolymere ou caoutchouc, et d'autre part d'un manchon de transfert, ou blanches, constitue generalement d'une base metallique revetue de caoutchouc. Aujourd'hui, un manchon compensateur d'impression par flexographie constitue un composant de taille et poids relativement importants, devant presenter diverges caracteristiques mecaniques relativement antagonistes, avec des dimensions interieures et exterieures particulierement precises. D'un cote, c'est-a-dire du cote de sa face interieure cylindrique, le manchon compensateur est deforme ou dilate de maniere centrifuge mais limitee, sur une course duree, sous l'effet d'un coussin gazeux sous pression (par exemple de l'air comprime entre 5 et 8 bars de pression), et ce pour etre ecarte du porteur, puis mis en place sur ou extrait par 28411 76 coulissement audit porteur, selon le cast Neanmoins, le manchon doit presenter une elasticite centripete suffisante pour revenir en position serree contre la portee exterieure cylindrique du porteur, une fois que la sollicitation centrifuge cesse. En position serree contre le porteur, le manchon compensateur doit conserver, de fa,con quasi permanente, une stabilite dimensionnelle, en particulier quant a sa section interieure, de maniere a eviter, lors de ['impression, tout glissement relatif en rotation entre le porteur et le manchon compensateur. Et ces caracteristiques d'elasticite radiale et de stabilite dimensionnelle doivent demeurer le plus longtemps possible, nonobstant un nombre important de montages/demon/ages par rapport au porteur. De l'autre cOte, c'est-a-dire du cOte de sa face exterieure cylindrique, le manchon compensateur doit demeurer relativement cur, d'une part, compte tenu de son appui en rotation contre le support a imprimer (papier, carton, matiere plastique, etc.) lors du processus d'impression par flexographie, et d'autre part pour preserver a sa valeur nominale le diametre exterieur du manchon compensateur, pour une impression flexographique contr61ee. Cette durete de la face exterieure permet par ailleurs son polissage, en vue de ['adhesion parfaite de la forme imprimante. Par ailleurs, il est indispensable que le manchon compensateur presente une homogeneite volumique quasi-parfaite, pour eviter tout "balourd" lors de sa rotation a vitesse elevee, generateur de vibrations degradant la qualite de ['impression flexographique. En pratique, compte tenu de ces exigences, un manchon composite ne peut etre qu'une piece composite. A titre d'exemple, un manchon compensateur actuellement disponible sur le marche, fabrique eVou vendu par les Societes ROTEC et POLYWEST (en Allemagne), ROSSINI (en Italie), et AXCYL (en France), comprend, de maniere solidaire les unes par rapport aux autres, et en rotation et en translation, de l'interieur vers l'exterieur: - un premier tube en materieu constitue par un tissu de fibres de verre ou carbone, impregne par une resine, ayant une epaisseur de par exemple 1,2 mm, 28411 76 - une couche intercalaire d'une mousse d'un materiau elastomere du type polyurethanne, ayant une epaisseur de par exemple 1 mm, - un deuxieme tube en materiau constitue par un non tisse de fibres de verre ou carbonne, impregne par une resine, ayant une epaisseur de par exemple 1 a 4 mm, une couche intermediaire d'un materiau elastomere du type polyurethanne, a basse densite, - et une couche externe d'un materiau elastomere du type polyurethanne, a haute densite, - les couches intermediaire et externe ayant ensemble une epaisseur variant entre 2 et 25 mm. En pratique, le materiau du premier tube, en ['occurrence un tissu de fibres de verre impregne par une resine, ne permet pas de concilier, dans la duree, elasticite radiale centrifuge et stabilite de serrage centripete. Plusieurs raisons expliquent ce constat: Le materiau precise libere progressivement ses contraintes initiales, lui permettant originellement d'assurer un bon serrage; un relachement centrifuge se produit done au bout d'un certain nombre de cycles montage/demon/age/impression. Ce materieu, et plus particulierement la resine qui l'impregne, ont une temperature de transition vitreuse, c'est-a-dire de passage de l'etat vitreux a l'etat caoutchoutique, entre 60 et 150 C. Des lors, lors du processus de fabrication de la forme imprimante continue, sous forme de manchon, en materiau photopolymere fixee prealablement sur le manchon compensateur, cette derriere subit, lors de la polymerisation du photopolymere constituent la forme imprimante, une montee en temperature relativement importante, par exemple entre 1 1 0 C et 1 40 C pendant 30 min. en depassant cette temperature de transition vitreuse, au-dela de laquelle la stabilite dimensionnelle du materiau du premier tube n'est plus garantie. Des lors, en revenant a la temperature ambiante, ce materieu ne possede plus ses dimensions d'origine, ce qui compromet en particulier sa capacite de serrage. 28411 76 La presente invention a pour objet de remedier aux inconvenients identifies precedemment. L'invention a pour objet, dans le cadre d'un procede d'impression par flexographie, un cylindre compensateur de construction particulierement simple, presentant dans la duree, et une stabilite dimensionnelle de ses sections tent interne qu'externe, et une elasticite radiale centripete au niveau de sa face interieure cylindrique, demeurant compatible avec cette stabilite dimensionnelle. Conformement a ['invention, le manchon compensateur composite comprend, de maniere solidaire les unes par rapport aux autres, et en translation et en rotation, de l'interieur vers l'exterieur: - une base interne tubulaire metallique, a base de nickel, menageant la face interieure cylindrique audit manchon compensateur, dont l'epaisseur est comprise entre O,1 et O,25 mm, et obtenue par galvanoplastie, - une couche externe d'un materiau elastomere cur, menageant la face exterieure audit manchon compensateur, - une couche intermediaire d'un materiau elastomere mou, disposee entre la base interne metallique et la couche externe cure. Par"a base de nickel", on entend que le nickel constitutif de la base i nterne, en qu antite majoritai re, peut etre al lie, en quantite minoritai re, avec un ou plusieurs metaux, voire autres elements non metalliques, des lors que ['ensemble du nickel et/ou des autres metaux peut etre depose sur tout support approprie par electrolyse ou galvanoplastie. Grace a la structure composite retenue selon la presente invention, la couche externe relativement cure du manchon compensateur ne se trouve soumise a aucune deformation importante, grace a la couche intercalaire relativement moue, nonobstant les deformations radiales centrifuges, elastiques, de la base interne. La couche externe relativement cure se trouve exercer une pression limitee sur la base interne, par l'intermediaire de la couche intermediaire relativement moue, lors des phases de dilatation de la base interne, aidant ainsi cette derriere a conserver un serrage constant sur le porteur. Grace a ['invention, seulement avec la base intermediaire a base de nickel, et de plus sous falble epaisseur, il est possible deconcilier, au 28411 76 niveau de la face interieure du manchon compensateur, et elasticite radiale centrifuge et stabilite dimensionnelle centripete. Ceci resulte en particulier du fait que le nickel obtenu par galvanoplastie, sous falble epaisseur, a une structure cristalline tridimensionnelle, cubique a face centree, presentant homogeneite, cohesion et elasticite. II resulte des experiences menees par la Demanderesse quten dehors de la fourchette comprise entre (et y compris) O,1 mm et O,25 mm, il appara^'t impossible de concilier elasticite et stabilite dimensionnelle. L'obtention de la base interne par galvanoplastie permet d'obtenir dans le substrat metallique des contraintes internee permettant un serrage constant dans le temps. De plus, I'etat de surface, parfaitement lisse a l'interieur de la base metallique en nickel favorise de maniere importante la propagation du coussin d'air necessaire au montage/demon/age de la base sur le porteur. Cela permet done de limiter ce filet d'air en epaisseur, ce qui reduit d'autant la dilatation de la base. La base etant fabriquee par un procede d'electroformage, le diametre interieur peut etre ['exact reflet de la geometric de la portee exterieure cylindrique du porteur. L'etat de surface interieur de la base et l'epaisseur du depot vent done quasi parfaits, ce qui evite toute rectification ulterieure. Enfin, le nickel est un materiau parfaitement recyclable, ce qui permet de recuperer les chutes de fabrication de la base. La fabrication d'une base nickel par galvanoplastie requiert peu de manutentions, et un temps de fabrication relativement court. La presente invention est maintenant decrite par reference au dessin annexe, dans lequel la figure 1 represente une vue eclatee, a echelle agrandie, d'un ensemble porteur/manchon compensateur/forme imprimante, selon la presente invention. Par reference a la figure 1, tout procede d'impression par flexographie peut etre defini de la maniere suivante: a) au depart, on dispose d'au moins un porteur (1) d'entranement en rotation, pourvu d'orifices d'ejection d'air comprime (10), et menageant une portee exterieure (1a) parfaitement cylindrique, d'une forme imprimante (2) continue ou discontinue presentant une face 28411 76 interne (2a) plane, et une face externe (2b) en relief formant cliche d'impression flexographique, et d'un manchon compensateur (3) composite entre, d'un cote la portee exterieure (1a) du porteur (1), et de l'autre cote la face interne (2a) de la forme (2), ce manchon compensateur comportant lui meme une face interieure cylindrique (3a) adaptee a un emmanchement par coulissement puis serrage sur la portee exterieure (1a) du porteur (1), et une face exterieure (3b) cylindrique, dont la surface developpee est adaptee au support et a la fixation de la forme imprimante (2) formee ou deformee de maniere cylindrique, par sa face interne (2a) b) on fixe la forme imprimante (2) sur le manchon compensateur (3), par tout moyen approprie, par exemple par collage, ou fusion du materiau photopolymere la constituent c) on emmanche le manchon compensateur sur le porteur, de maniere calee en rotation par rapport a ce dernier, et ce grace au coussin d'air (1 0) d) on applique ['ensemble solidaire en rotation, constitue par le porteur (1), le manchon compensateur (3), et la forme imprimante (2), dont le cliche (2b) est revetu d'une encre, en rotation, au contact d'un support (4) a imprimer, par exemple d'une feuille de papier ou polyethylene. Conformement a ['invention, le manchon compensateur (3), composite, comprend, de maniere solidaire les unes par rapport aux autres, et en rotation et en translation, de l'interieur vers l'exterieur: - une base interne (5) tubulaire, metallique, a base de nickel, menageant la face interieure (3a) cylindrique du manchon compensateur dont I'epaisseur est comprise entre 0, 1 et 0, 25 mm, et obtenue par galvanoplastie ou electroformage, - une couche externe (6) d'un materiau elastomere cur, par exemple de type polyurethanne, menageant la face exterieure cylindrique (3b) audit manchon compensateur (3), - et une couche intermediaire (7) d'un materiau elastomere mou, dispose entre la base interne metallique (5) et la couche externe (6) cure. II doit etre entendu que d'autres constituents ou couches peuvent etre disposees respectivement entre la base interne (5) et la couche intermediaire (7), et entre la couche externe (6) et la couche intermediaire (7). 28411 76 Preferentiellement, le manchon compensateur (3) est constitue uniquement par la base interne (5) tubulaire, la couche externe (6) du materiau elastomere cur, et la couche intermediaire (7) du materiau eiastomere mou, liees les unes aux autres. Preferentiellement, la difference de durete entre le materiau elastomere dur et le materiau elastomere mou est au moins egal a 30 Shore D. Le cylindre compensateur decrit precedemment comporte par exemple au moins l'une des caracteristiques secondaires suivantes: - la couche externe (6) du materiau elastomere dur a une epaisseur au plus egale a 5 mm, preferentiellement comprise entre 1 et 20 mm, et par exemple egale 3 2 mm - la couche intermediaire (7) du materiau elastomere mou a une epaisseur au p!us ega!e a 40 mm,,oreferentlellement comprise entre 1 et 30 mm, et par exemple egale a 7 mm - le materiau elastomere cur, par exemple du type polyurethane, a une durete au moins egale a 50 Shore D, preferentiellement comprise entre 50 et 90 Shore D, et par exemple de l'ordre de 70 Shore D avec une densite de 1,1 5 g/cm3 - - le materiau elastomere mou, a une durete au plus egale a Shore A, preferentiellement comprise entre 60 Shore A et 50 Shore D, et par exemple de ltordre de 30 Shore D avec une densite de ltordre de 0,75 g/cm3 A titre d'exemple, on decrit ci-apres la fabrication d'un manchon compensateur selon la presente invention: (1) une base interne (5) en nickel ayant par exemple une epaisseur de 0.15 mm, est obtenue pr galvanopiastie (2) cette base interne (5) est emmanchee sur le porteur 1, par les moyens pneumatiques (10) decrits precedemment. L'ensemble est alors mis en rotation, a vitesse contante, sur un bane de tour, (3) un polyurethanne mou, susceptible de se reticular, ou encoures de reticulation, est depose, en une ou plusieurs passes, par une buse de courage qui se deplace parallelement a l'axe du porteur 1, pendant la rotation de celui-ci. Le bourrelet de matiere ainsi cree enrobe helicodalement ['ensemble de la surface exterieure de la base interne 5, sur une epaisseur de 2 a 3 mm, une fois reticule 28411 76 (4) une fois la surface recouverte, la tete d'enrobage se positionne de nouveau au point de depart, prete a effectuer un nouveau passage, avec un changement de matiere, en ltoccurrence avec un polyurethanne cure, susceptible de se reticuler ou en cours de reticulation, et ce toujours en une ou plusieurs passes (5) une fois l'enrobage effectue avec le polyurethanne mou et avec le polyurethanne cur, le manchon compensateur (3), ainsi fabrique, est sorti du porteur (1), par les memes moyens pneumatiques (10). (6) la surface exterieure du manchon compensateur peut-etre, le cas echeant, usinee, pour lui donner les dimension et l'etat de la surface necesaires a la misse en place de la forme imprimante 2. c 28411 76 REVENDICATIONS 1. Procede dtimpression par flexographie, selon lequel: (a) on dispose d'au moins un porteur (1) d'entranement en rotation, menageant une portee exterieure (1a) cylindrique, une forme imprimante (2), continue ou discontinue, presentant une face interne (2a) plane, et une face externe (2b) en relief formant cliche, et un manchon compensateur (3) composite entre d'un cote la portee exterieure (1a) du porteur (1), et de l'autre cote la face i nterne (2a) de la forme (2), led it manchon com pensateu r comportant une face interieure cylindrique (3a) adaptee a un emmanchement par coulissement puis serrage sur la portee exterieure (1a) du porteur, et une face exterieure (3b) cylindrique dont la surface developpee est adaptee au support et a la fixation de la forme imprimante (2) deformee ou formee de maniere cylindrique, par sa face interne; (b) on fixe la forme imprimante (2) sur le manchon compensateur (3); (c) on emmanche le manchon compensateur (3) sur le porteur, de maniere calee en rotation par rapport a ce dernier; (d) on applique ['ensemble constitue par le porteur (1), le manchon compensateur (3), et la forme(2) dont le cliche (2b) est revetu d'une encre en rotation, au contact d'un support (4) a imprimer, caracterise en ce que le manchon compensateur (3) composite comprend de maniere solidaire les unes par rapport aux autres, et en rotation et en translation, de l'interieur vers l'exterieur: - une base interne (5) tubulaire metallique, a base de nickel, menageant la face interieure (3a) cylindrique audit manchon compensateur, dont l'epaisseur est comprise entre 0,1 et 0,25 mm, et obtenue par galvanoplastie, - une couche externe (6) d'un materiau elastomere cur, menageant la face exterieure (3b) audit manchon compensateur (3), - une couche intermediaire (7) d'un materieu elastomere mou, disposee entre la base interne metallique (5) et la couche externe (6) cure. 2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le manchon compensateur (3) est constitue par la base internetubulaire (5), 28411 76 la couche externe (6) du materiau elastomere cur, et la couche intermediaire (7) du materiau elastomere mou, liees les unes aux autres. 3. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la couche intermediaire (7) du materiau elastomere mou a une epaisseur au plus egale a 40 mm, preferentiellement comprise entre 1 et 20. mm, et par exemple egale a 7 mm. 4. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le materieu elastomere dur a une durete au moins egale a 50 Shore D, preferentiellement comprise entre 50. et 90 Shore D, et par exemple de l'ordre de 70 Shore D avec une densite de 1,15 g/cm3. 5. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le materiau elastomere mou a une durete au plus egale a 60 Shore A, et preferentiellement comprise entre 60 Shore A et 50 Shore D, et par exemple de l'ordre 30 Shore D avec une densite de 0,75 g/cm3. 6. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la difference de durete entre le materiau elastomere dur et le materisu elastomere mou est au moins egale a 30 Shore D. 7. Manchon compensateur (3) composite, adapte specifiquement pour compenser l'ecart dimensionnel existent entre un porteur (1) d'entranement en rotation et une forme imprimante (2) dont la face exterieure (2b) forme un cliche flexographique, caracterise en ce que, il comprend, de maniere solidaire les unes par rapport aux autres, et en rotation et en translation, de l'interieur vers l'exterieur: - une base interne tubulaire metallique, a base de nickel, menageant la face interieure cylindrique audit manchon compensateur, dont l'epaisseur est comprise entre 0,1 et 0,25 mm, et obtenue par galvanoplastie, - une couche externe d'un materiau elastomere cur, menageant la face exterieure du cylindre cylindrique audit manchon compensateur, - une couche intermediaire d'un materiau elastomere mou,