<Desc/Clms Page number 1>
Système et machine d'impression multiple en continu
L'invention concerne un système d'impression multiple en continu, du type de ceux où le matériau à imprimer parcourt successivement une série de stations d'impression. Elle concerne aussi la machine qui incorpore ce système ou fonctionne conformément à celui-ci.
Le problème technique à résoudre se rapporte principalement au réglage et à la mise au point des machines d'impression en continu, multicolore par exemple, au moyen de stations ou unités (rouleaux) d'impression successives.
Dans ce genre de machines, on fait passer le matériau à imprimer, par exemple du papier, une étoffe ou autres, par une pluralité de stations ou postes d'impression, généralement à base de rouleaux ou galets, dans chacune d'entre elles est imprimé successivement un motif graphique ou en couleur jusqu'à composer la figure ou dessin final désiré. Il existe donc des nécessités initiales de préparation ou réglage de la machine en fonction des dimensions et des couleurs du motif graphique à imprimer, ce qui se fait généralement en changeant les rouleaux d'impression par d'autres du diamètre approprié, ou en variant le nombre desdits rouleaux.
Un réglage précis ou réajustement de l'impression est également nécessaire, ce qui implique une ennuyeuse tàche de surveillance de la position longitudinale et transversale du matériau et de chacun des rouleaux. Toutes ces opérations de préparation et de réglage sont requises pour chaque travail d'impression particulier, ce qui augmente d'au
<Desc/Clms Page number 2>
tant les temps et coûts de machine à l'arrêt.
Dans l'état de la technique sont décrits des systèmes et des dispositifs visant à faciliter le réglage des stations ou postes d'impression.
Par exemple, dans les brevets européens 0313531 et 0364424 est décrite une méthode de réglage de la position du matériau à imprimer dans chacune des stations d'impression, méthode se basant sur la lecture et l'enregistrement d'une valeur initiale de position du matériau à imprimer et de la valeur de position dans chacune des stations d'impression, en comparant successivement lesdites valeurs pour relever d'éventuels écarts qui sont corrigés à partir de la première station d'impression. Cette méthode est perfectionnée en ajoutant à chaque station d'impression des moteurs pas à pas dont les valeurs sont également lues et enregistrées.
Le système et machine de l'invention part également du principe visant à déterminer la position du matériau à imprimer dans chacune des stations d'impression, en fonction de la distance à parcourir entre lesdites stations, mais en ayant pour but d'assurer une position correcte dans chacune des stations et d'utiliser des moyens plus simples et meilleur marché que ceux décrits jusqu'à présent, tout en offrant des résultats hautement fiables.
Un autre but de l'invention est de proposer un système et machine d'impression multicolore ne requérant pas un remplacement fréquent des rouleaux d'impression en fonction des dimensions du travail à exécuter.
<Desc/Clms Page number 3>
Conformément à l'invention, un système d'impression multiple en continu, du type de ceux où une bande de matériel à imprimer parcourt une série de stations d'impression composées généralement de rouleaux d'impression et dans chacune desquelles le matériau à imprimer reçoit successivement un motif graphique ou en couleur, se caractérise en ce qu'il comprend :
- des moyens de traction de la bande de matériau à imprimer comportant au moins une paire de rouleaux giratoires entre lesquels défile le matériau à imprimer, les rouleaux de chaque paire étant en alignement axial vertical et chaque rouleau présentant une partie cylindrique en relief et une autre partie cylindrique en creux, la position relative de chaque rouleau de chaque paire étant réglable à volonté de sorte que le matériau à imprimer est tracté lorsqu'il prend contact avec les parties en relief respectives de chaque rouleau et s'arrête quand les parties en creux coincident lors de la rotation de chaque rouleau, - des moyens d'impression de la bande.
de matériau à imprimer comportant une ou plusieurs paires successives de rouleaux imprimeurs entre lesquels défile le matériau à imprimer, les rouleaux de chaque paire étant en alignement axial vertical et chaque rouleau présentant une partie cylindrique en relief et une autre partie cylindrique en creux, la position relative de chaque rouleau de chaque paire étant réglable à volonté de sorte que le matériau à imprimer reçoit une impression lorsqu'il prend contact avec les parties en relief respectives de chaque rouleau, dont l'une au moins est munie d'un relief ou cliché imprimeur, et s'arrête quand les parties en creux coincident lors de la rotation
<Desc/Clms Page number 4>
de chaque rouleau, - des moyens de tension du matériau à imprimer qui travaillent en sens contraire au sens de défilement dudit matériau,
lorsque ce dernier est tracté tout au long des stations d'impression, et qui maintiennent le matériau à imprimer tendu lorsqu' il ne subit pas de traction, - des moyens de marquage de la position du matériau à imprimer un moment avant de commencer à recevoir l'impression dans chacune desdites stations, le matériau à imprimer se trouvant arrêté à ce moment-là du fait de la position de coincidence des parties en creux des rouleaux tracteurs, et - des moyens de retenue du matériau à imprimer dans la position marquée un moment avant de commencer à recevoir l'impression dans chacune desdites stations.
Dans un mode de réalisation préféré du système, les moyens de retenue utilisent des signaux ou marques physiques réalisées par les moyens de marquage.
Conformément au système de l'invention, la distance ou écart entre stations d'impression et entre moyens de marquage et moyens de retenue est réglable à volonté. De préférence, la distance ou écart entre stations d'impression et entre moyens de marquage et moyens de retenue est : : réglable en fonction de la position relative retenue entre chaque paire de rouleaux tracteurs.
Dans le système de l'invention, on peut prévoir, en plus de paires de rouleaux tracteurs et imprimeurs, des paires de rouleaux estampeurs du
<Desc/Clms Page number 5>
matériau à imprimer, ou le remplacement des rouleaux imprimeurs par des rouleaux estampeurs.
L'invention concerne aussi une machine d'impression multiple en continu du type de celles où une bande de matériau à imprimer parcourt une série de stations d'impression généralement composées de rouleaux d'impression et dans chacune desquelles le matériau à imprimer reçoit successivement un motif graphique ou en couleur, se caractérisant en ce qu'elle comporte :
- des moyens de traction de la bande de matériau à imprimer constitués par au moins une paire de rouleaux giratoires entre lesquels défile le matériau à imprimer, les rouleaux de chaque paire étant en alignement axial vertical et chaque rouleau présentant une partie cylindrique en relief et une autre partie cylindrique en creux, la position relative de chaque rouleau de chaque paire étant réglable à discrétion de sorte que le matériau à imprimer est tracté lorsqu'il prend contact avec les parties en relief respectives de chaque rouleau et s'arrête quand les parties en creux coincident lors de la rotation de chaque rouleau, - des moyens d'impression de la bande de matériau à imprimer constitués d'une ou de plusieurs paires successives de rouleaux imprimeurs entre lesquels défile le matériau à imprimer,
les rouleaux de chaque paire étant en alignement axial vertical et chaque rouleau présentant une partie cylindrique en relief et une autre partie cylindrique en creux, la position relative de chaque rouleau de chaque paire étant réglable à volonté de sorte que le matériau à imprimer reçoit une impression quand il prend contact avec les parties en relief res
<Desc/Clms Page number 6>
pectives de chaque rouleau, dont l'une au moins est munie d'un relief ou cliché imprimeur, et s'arrête quand les parties en creux de chaque rouleau en rotation coïncident, - des moyens de tension du matériau à imprimer qui travaillent en sens contraire au sens de défilement dudit matériau, lorsque ce dernier est tracté tout au long des stations d'impression, et qui maintiennent le matériau à imprimer tendu lorsqu'il ne subit pas de traction,
- des moyens de marquage de la position du matériau à imprimer un moment avant de commencer à recevoir l'impression dans chacune desdites stations, le matériau à imprimer se trouvant à l'arrêt à ce moment-là du fait de la position de coincidence des parties en creux des rouleaux tracteurs, et - des moyens de retenue du matériau à imprimer dans la position marquée juste avant de commencer à recevoir l'impression dans chacune desdites stations.
Dans un mode de réalisation préféré de la machine, les moyens de retenue utilisent des signaux physiques ou marques réalisées par les moyens de marquage.
Conformément à l'invention, la distance ou écart entre stations d'impression et entre moyens de marquage et moyens de retenue est réglable à volonté. De préférence, cette distance ou écart entre stations d'impression et entre moyens de marquage et moyens de retenue est réglable en fonction de la position relative retenue entre chaque paire de rouleaux tracteurs.
Dans la machine de l'invention on peut pré-
<Desc/Clms Page number 7>
voir, en plus de paires de rouleaux tracteurs et imprimeurs, des paires de rouleaux d'estampage du matériau à imprimer, ou le remplacement des rouleaux imprimeurs par de tels rouleaux estampeurs.
De préférence, dans une machine selon l'invention, les moyens de tension sont constitués par un rouleau creux, perforé et tournant en sens contraire au sens de défilement du matériau, monté dans un bâti ouvert dans la zone correspondant au glissement en contact du matériau à imprimer sur ledit rouleau, lequel exerce pendant sa rotation, a travers ses perforations, une succion ou aspiration du matériau du fait d'être raccordé à un dispositif d'aspiration. Les moyens de marquage sont constitués par un dispositif qui perfore ou perce le matériau en de multiples points, de préférence sur ses bords ou rives latérales, hors de la zone d'impression ou d'estampage.
Quant aux moyens de retenue, ils sont constitués par des groupes de multiples griffes biseautées, pour favoriser le sens de défilement du matériel, griffes situées dans une position adjacente aux groupes de conduits respectifs à travers lesquels s'exerce une succion, de sorte que le matériau à imprimer est sollicité en permanence à'être introduit et retenu par lesdites griffes dès que coincident avec elles les perforations réalisées sur le matériau par le dispositif de marquage.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens de traction sont des disques, dont une partie de la périphérie a un diamètre différent, qui agissent sur les bords ou rives du matériau à imprimer, hors de la zone d'impression ou d'estampage.
<Desc/Clms Page number 8>
De même, il serait possible qu'au moins un des rouleaux imprimeurs de chaque paire de rouleaux soit complètement cylindrique.
Le système et machine de l'invention apparaîtra plus clairement à l'aide de la description qui suit d'un exemple de réalisation pratique illustré sur les pages de dessins annexées sur lesquelles :
Les Figures 1 à 3 sont des vues schématiques en coupe verticale d'un exemple de rouleaux tracteurs et imprimeurs à employer dans le système et machine de l'invention.
La Figure 4 est une vue en élévation latérale du schéma d'une machine imprimeuse conformément au système de l'invention.
La Figure 5 est un détail schématique d'un exemple de dispositif de tension du matériau à imprimer.
La Figure 6 est un détail schématique d'un exemple de dispositif de retenue du matériau à imprimer.
La Figure 7 est une vue en élévation latérale d'une machine imprimeuse conformément à l'invention.
Sur les Figures 1 à 3 est représenté schématiquement en coupe verticale un exemple de rouleaux tracteurs et imprimeurs utilisables conformément au système de l'invention. Sur ces figures, lesdits rouleaux sont désignés sous la référence générale (10)
<Desc/Clms Page number 9>
et disposés en paires d'éléments égaux alignées verticalement par leurs axes de rotation (13). Comme on le voit, chaque rouleau est le résultat de la jonction de deux portions cylindriques coaxiales de diamètre différent mais de même hauteur, la jonction se faisant dans le sens de leur génératrice.
Ils pourraient également être décrits comme des rouleaux cylindriques pourvus d'un ressaut périphérique, également cylindrique et repéré sous la référence générale (11).
Entre les paires de rouleaux (10) sera en- traîné le matériau à imprimer (20) lors de la rotation des rouleaux (10), la distance à laquelle ledit matériau (20) sera en contact avec les parties saillantes ou ressauts (11) des rouleaux variant en fonction de la position initiale relative desdites parties sur chaque rouleau (10), le matériau (20) étant libéré de tout contact lorsqu'en leur rotation coincident les parties rentrantes ou de moindre diamètre (12) de chaque paire de rouleaux. Sur la Figure 1, le parcours de contact entre rouleaux (10) et matériau (20) sera maximum pour l'exemple illustré, il sera plus petit dans le cas de la Figure 2 et, sur la Figure 3, il n'y a plus de contact entre rouleaux (10) et matériau (20).
Le réglage de la position relative de chaque rouleau (10) de chaque paire est obtenu en les faisant tourner autour de leurs axes de rotation respectifs (13). En général il suffira d'agir sur un seul axe ou arbre (13) de chaque paire pour obtenir la position relative souhaitée.
En ce qui concerne le schéma de la Figure 4, on observe la présence d'une série de paires de
<Desc/Clms Page number 10>
rouleaux présentant les caractéristiques de ceux précédemment décrits et repérés sous la référence générale (10), mais qui doivent maintenant être différenciés entre rouleaux imprimeurs, avec relief ou porte-clichés (30), comme par exemple de flexographie, typographie, offset ou autres systèmes d'impression, et rouleaux tracteurs (40) ou d'entraînement du matériau à imprimer (20), lesquels sont situés de préférence à la sortie de la machine (partie droite de la figure).
Les rouleaux (30) sont munis du relief ou cliché d'impression correspondant (non représenté) qui se trouve sur la partie de plus grand diamètre (11) desdits rouleaux, par exemple sur les rouleaux su- périeurs de chaque paire pour l'impression du matériau (20) sur une face, ou sur les deux rouleaux de chaque paire en cas d'impression sur les deux faces du matériau (20).
Les dimensions du motif graphique à imprimer sur le matériau (20) sont connues et, en fonction d'elles, on règlera la position des rouleaux tracteurs et imprimeurs (40,30). Les rouleaux tracteurs (40) seront réglés notamment pour le déplacement longitudinal requis par le motif graphique, puisque leur mission de traction n'affecte pas essentiellement la dimension transversale dudit motif graphique.
Tous les rouleaux (30) et (40) sont entrainés en rotation à la même vitesse, par exemple avec un seul moteur et des moyens de transmission.
En théorie, étant donné que le diamètre externe des rouleaux (30,40) est le même et que leur vitesse de rotation est égale, le réglage de la position des
<Desc/Clms Page number 11>
rouleaux respectifs (30,40) de chaque paire et de la distance entre les paires successives impliquera que le motif graphique à imprimer sur le matériau (20) parviendra à chaque paire de rouleaux (30,40) dans la position requise pour recevoir une autre couleur ou motif graphique. Toutefois, lors d'une impression multiple sur bande en continu il existe des effets de flexion, d'élasticité et de glissement du matériau (20) entre rouleaux (30,40) suffisants pour altérer la qualité de l'impression, et c'est pourquoi il est nécessaire de disposer d'un système qui garantisse l'arrivée du matériau (20) à chaque paire ou station de rouleaux imprimeurs (30) dans la position adéquate.
Cela s'obtient gràce au travail réalisé par les rouleaux (30,40) quand ils adoptent la configuration (10, 11, 12) précédemment décrite, en combinaison avec des moyens de tension (50), des moyens de marquage (60) et des moyens de retenue (70) de la bande continue de matériau à imprimer (20).
On comprend que, lorsque les rouleaux (30, 40) ont achevé leur rotation avec contact des parties de plus grand diamètre (11), le matériau (20) est alors libéré ou écarté des rouleaux (30,40), c'est- à-dire sans traction ou entraînement, ce qui fait qu'il s'arrête jusqu'à ce que lesdites parties (11) reprennent contact avec lui. Comme indiqué ci-dessus, l'élasticité, la flexion et le glissement entre matériau (20) et rouleaux (30,40) interviennent pour altérer la qualité de l'impression.
Pour pallier ces défauts de qualité d'impression il est nécessaire, en premier lieu, de maintenir une tension sur le matériau (20) qui
<Desc/Clms Page number 12>
compense les déformations propres à l'élasticité et flexion du matériau (20) et annule tout éventuel glissement entre rouleaux (30,40) lors de l'entraînement ou traction dudit matériau. Mission dont sont chargés les moyens (50). En second lieu, une fois le maintien de la tension assuré par les moyens (50), un marquage des positions successives d'impression correctes du matériau (20) sous tension sera nécessaire, ce dont se chargeront les moyens (60).
Finalement, on doit disposer de moyens assurant la retenue du matériau (20) dans chaque position correcte déterminée jusqu'à ce qu'ils soient entraînés ou tractés vers une nouvelle station d'impression, ce dont sont chargés les moyens (70).
Les moyens de tension (50) doivent être du type permettant l'acheminement sous tension du matériau (20) et maintenant la tension du matériau (20) quand ce dernier est libéré de traction par les rouleaux (30,40). Sur la Figure 5 est représenté un détail d'un exemple de réalisation de tels moyens (50) à l'aide d'un rouleau (51) creux, perforé sur sa périphérie et monté avec possibilité de rotation dans un bâti (52) ouvert dans la zone correspondant au glissement en contact du matériau à imprimer (20) sur ledit rouleau (51) lequel transmet pendant sa rotation, à travers ses perforations, une succion ou aspiration du matériau (20) du fait d'être raccordé par son arbre (53) à un dispositif d'aspiration non représenté.
Le sens de rotation du rouleau (51) est contraire au sens de défilement du matériau (20) et ce fait, combiné à la succion, force le matériau à subir un glissement à contresens sur ledit rouleau (51), en engendrant la tension souhaitée que l'on règle en agissant sur la vitesse et sur l'aspiration.
<Desc/Clms Page number 13>
Les cotés de la partie ouverte du bâti (52) jouent également le rôle de guide transversal pour la bande de matériau (20).
Les moyens de marquage (60) de la position souhaitée ou correcte du matériau à imprimer (20) sont situés de préférence entre les rouleaux tracteurs (40) et sont constitués par un dispositif perforateur ou perceur du matériau (20). Dans l'exemple représenté (Figure 7), ces moyens sont une paire alignée et espacée de perforeuses multiples (61) qui perceront le matériau (20) de préférence sur ses bords ou rives, hors de la zone d'impression.
Les moyens de retenue (70) seront constitués de préférence par des dispositifs utilisant les signaux du marquage précédent (60). Par exemple (Figure 6), des paires de groupes de griffes multiples (71) biseautées pour favoriser le sens de défilement du matériau (20), situées en position adjacente à des groupes d'orifices ou conduits (72) à travers lesquels s'exerce une succion à partir d'un cône collecteur (73) raccordé à un dispositif d'aspiration (non représenté).
De la sorte, le matériau (20) est sollicité en permanence à être introduit et retenu par les griffes (71) dès que coincident avec elles les perforations (62) réalisées sur le matériau à imprimer (20), en une position antérieure, par le dispositif de marquage (60).
A partir des moyens et éléments décrits, le fonctionnement de base d'une machine imprimeuse conformément au système de l'invention est le suivant, notamment en référence aux Figures 4 et 7.
Une fois la machine approvisionnée en
<Desc/Clms Page number 14>
matériau à imprimer (20), on règle les distances entre stations de rouleaux imprimeurs (30) et entre dispositif de marquage (60) et de retenue (70). Le matériau à imprimer (20) est tracté principalement par les rouleaux (40) et, dans une certaine mesure, par les rouleaux imprimeurs (30), lesquels tournent tous (30,40) à la même vitesse et ont été réglés, pour chaque paire, pour une même position de leurs parties au plus grand diamètre (11).
On comprend que la traction du matériau (20) s'exerce seulement pendant la durée du contact entre ledit matériau et les parties (11) des rouleaux et que le dispositif tendeur (50) continue de tourner en sens contraire au sens de traction du matériau (20), lequel surmonte la résistance de la succion du rouleau (51) et se maintient sous la tension adéquate pendant l'impression.
Dès que cesse le contact des parties (11) sur le matériau (20), ce dernier s'arrête et le tendeur (50) tend à le tracter ou entraîner en sens inverse par sa rotation et succion, mais cela ne se produit pas du fait que le matériau (20) est retenu par l'introduction des griffes (71) dans un groupe de perforations (62) préalablement réalisées par les perforeuses (61) (Figure 6). Cependant, le matériau (20) continue d'être maintenu tendu sous l'action du dispositif (50). Pendant ce temps, les rouleaux (30,40) continuent de tourner et, quelques instants avant que leurs parties (11) reprennent contact avec le matériau (20), il se produit l'actionnement des perceuses (61) quimarquent ainsi la position correcte du matériau (20) juste avant de commencer à recevoir l'impression dans chacune des stations ou paires de rouleaux successives (30).
Le dispositif de synchronisme entre rotation des rouleaux et opération de marquage n'a pas été
<Desc/Clms Page number 15>
représenté ; il peut s'agir, par exemple, de cames ou de tout autre.
Le matériau (20) est ainsi tracté successivement vers la station ou paire de rouleaux imprimeurs suivante (30) et libéré de tout contact avant d'y parvenir, et c'est juste à ce moment-là que les griffes (71) s'introduisent dans les perforations (62) réalisées lors du marquage de la position antérieure, en empêchant le recul du matériau (20) et en définissant avec la plus grande précision la position à laquelle les rouleaux imprimeurs successifs (30) agiront sur le matériau (20).
En réalité, les perforations (62) dépassent légèrement les positions respectives des griffes (71) et l'introduction de ces dernières dans lesdites perforations a lieu quand le matériau à imprimer (20) est légèrement tracté et tendu en sens inverse par le dispositif (50). Néanmoins, ce petit jeu ou tolérance de déplacement, lequel est provoqué délibérément en réglant les paires de rouleaux tracteurs (40), ne nuit pas à la détermination de la position correcte du matériau (20), dans la mesure où l'opération de marquage a lieu au moment où ledit matériau (20) est retenu par les griffes (71) et libéré de tout contact avec les rouleaux (30,40), de sorte que la distance entre les marquages successifs reste invariable.
Sur la Figure 7, on a représenté plus en détail un exemple de machine selon l'invention où l'on peut voir les moyens pneumatiques (31,41) grâce auxquels les paires de rouleaux (30,40) sont écartés à l'issue d'une opération d'impression ou pour la préparation d'une nouvelle opération. Dans cette position
<Desc/Clms Page number 16>
écartée des rouleaux (30,40), on parvient à régler, au moyen des commandes de réglage (32,42), la position relative entre paires de rouleaux (30,40) qui correspond aux dimensions du cliché ou motif graphique à imprimer, à l'aide d'une échelle ou d'un indicateur analogue situé sur le châssis ou fondement de la machine et qui sert aussi à fixer la distance entre les moyens de marquage (60) et de retenue (70).
Les stations d'impression ou paires de rouleaux (30) peuvent se déplacer longitudinalement sur des guides (80) et, lors de leur réglage, elles seront espacées les unes des autres suivant une distance qui sera un multiple de la dimension longitudinale du cliché ou motif à imprimer. Lorsque la machine se trouve en marche, un réglage précis de la position longitudinale ou transversale des paires de rouleaux (30) peut s'avérer nécessaire, ce que l'on obtient en agissant sur les commandes de réglage (32,33).
Le matériau à imprimer (20) est délivré, par exemple, à partir d'une bobine (81) provoquant la formation d'une boucle (21) contrôlée, par exemple, par une cellule photo-électrique (22), afin de faciliter les tractions successives des rouleaux (30,40) et les petits rattrapages du tendeur (50).
La description qui précède fait apparaître, outre la précision obtenue dans un travail d'impression multiple, successive et en continu, la rapidité et la simplicité de préparation de la machine pour chaque travail d'impression, ainsi que la facilité d'adaptation des rouleaux imprimeurs (30) aux différentes tailles de cliché ou d'impression sans avoir à les remplacer.
<Desc/Clms Page number 17>
De même, on conçoit aisément les nombreuses variations et remplacements par des moyens techniques équivalents qui peuvent être introduits dans une machine conforme à l'invention, en particulier sur ses dispositifs tendeurs (50), marqueurs (60) et de retenue (70). Par exemple, les rouleaux tracteurs (40) pourront être de simples disques présentant deux diamètres, qui agissent sur les bords ou rives du matériau (20) où est effectué le marquage, en évitant ainsi tout contact avec la surface récemment imprimée de ce matériau. Il serait également possible que les rouleaux imprimeurs (30) soient complètement cylindriques, l'entraînement du matériau (20) étant seulement confié aux rouleaux ou disques tracteurs (40), ou que seul soit cylindrique le rouleau porteur du cliché.
En outre, tout en conservant le même principe de constitution et de fonctionnement de l'invention, on pourrait incorporer à la fin de la série de rouleaux imprimeurs (30), ou après les rouleaux d'entraînement (40), des rouleaux d'estampage ou de découpage du matériau (20), non représentés.