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UN PROCÉDÉ D'IMPRESSION"
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La présente invention concerne un procédé d'impression, et plus particulièrement un procédé d'impression qui utilise une presse rotative offset.
Le matériel de production destiné à l'impression rotative s'est développé au fil des années et a atteint l'étape où on peut obtenir un débit relativement élevé avec un faible taux de rebut. Conformément, il s'est produit un décalage entre les presses à papier traditionnelles et les presses rotatives offset, ces dernières étant utilisées pour des séries d'impression de plus en plus petites.
Parallèlement à l'utilisation croissante des presses rotatives offset, certains travaux ont été réalisés afin d'améliorer le contrôle de la qualité et des pertes. Par exemple, le brevet européen n EP-B-225 482 (Automation Inc.) décrit un système de contrôle du papier s'appliquant en particulier aux presses rotatives offset. Ce système inclut un dispositif destiné à enregistrer continuellement les rebuts. Etant donné que un tel système est indubitablement utilisé à l'étape d'entrée d'une presse rotative offset, il est nécessaire d'améliorer la qualité de production, les contrôles de qualité ainsi que l'analyse des déchets à travers tout le processus d'impression.
En conséquence, l'objectif de la présente invention est de développer un procédé amélioré d'impression qui inclut différentes étapes afin d'assurer que l'ensemble du procédé d'impression du début à la fin fournisse un produit de haute qualité, ce procédé permettant de détecter tout défaut très rapidement. De manière plus détaillée, il est nécessaire de recourir à un procédé global comprenant des étapes préventives afin de prévenir l'apparition de problèmes de qualité ainsi que des étapes de contrôle de qualité permettant de détecter très tôt les problèmes en reconnaissance du fait que les problèmes de qualité de différents types surviendront toujours à différentes étapes.
Conformément à la présente invention, il est prévu un procédé d'impression
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comprenant les étapes suivantes : - marquage d'images de films sur des planches d'impression vierges et par la suite traitement des planches d'impression par fixation, nettoyage et revêtement des planches ; - réalisation d'une inspection visuelle de la planche traitée au moyen d'un poste d'affichage et d'une fenêtre d'observation coulissante ; - catalogage et archivage du film en vue d'une utilisation ultérieure, indication des références et montage des planches pour une publication d'impression particulière sur les tambours d'impression d'une presse rotative offset ;
- déroulage du papier à partir d'un rouleau disposé sur une unité de support de rouleau à travers une unité de centrage comprenant plusieurs rouleaux, un dispositif de détection des bords du papier et un contrôleur d'ajustage du rouleau, ces étapes étant suivies par le maintien du papier dans une position centrale sur les tambours par ajustage automatique en réponse au mouvement transversal ; - impression du papier au moyen des tambours offset et par la suite échauffement du papier par passage de celui-ci au travers d'un four ;
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- refroidissement du papier par passage de celui-ci au travers d'une série de C > tambours refroidis par eau par circulation d'eau refroidie au travers des tambours ;
- humidification du papier par passage de chaque surface au contact d'un rouleau monté partiellement dans un réservoir contenant un mélange de silicium, d'eau et d'agent antistatique ;
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- découpage du papier dans le sens longitudinal afin de former des rubans et par la suite assemblage des rubans l'un au-dessus de l'autre en fonction du nombre de pages contenues dans une section de la publication ; - formation d'une ligne d'affaiblissement dans les rubans et par la suite découpage dans le sens transversal et pliage des rubans afin de former des sections ; - empilage des sections par pression d'une quantité prédéterminée et emballage hermétique des sections entre des cartons rigides destinés à leur protection ; - application d'un identificateur sur le paquet en vue d'un traitement ultérieur ;
- contrôle des données relatives aux pertes de papier et entrée des dites données sur une interface du contrôleur de procédé ; - réalisation d'une inspection de contrôle de qualité des sections sélectionnées par comparaison des dites sections avec un objectif de publication avant et après l'étape d'empilage des sections sous forme d'un paquet ; - montage des paquets de sections dans des trémies adéquates d'une assembleuse après le stockage des épreuves de page de titre de chaque section dans une mémoire électronique de la machine ; - détection optique des épreuves de la première page de chaque section en ligne avant la distribution de la section sur un transporteur de l'assembleuse ;
- assemblage des sections adéquates pour une publication et application de colle sur les coins non-ouverts des sections afin de former une publication
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reliée ; - sélection d'une publication à partir de l'assembleuse à intervalles réguliers et réalisation d'une inspection complète de contrôle de qualité ; - emballage des paquets de publications et réalisation d'une vérification complète des bords de chaque paquet ; et - montage des paquets sur des palettes et par la suite sélection des groupes de paquets pour une inspection complète de contrôle de qualité, puis enregistrement des résultats de ladite inspection.
De préférence, avant le montage de la bobine sur l'unité de montage de bobine, un document de production est généré par restauration automatique des paramètres associés à la production comprenant les données relatives aux quantités de papier, à la qualité du papier, au degré de tolérance de rebuts autorisés, de même qu'il est généré par restauration automatique des données de contrôle de qualité associées au code de contrôle de qualité pour la publication.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le contrôleur de production restaure automatiquement les données de rebut afin d'indiquer le degré de tolérance maximum pour les rebuts résultant d'une phase de production particulière.
De préférence, les rubans sont transférés vers un poste d'assemblage par passage audessus des rouleaux comprenant des tuyères à air destinées à former un coussin d'air afin de prévenir le contact de rubans avec les rouleaux.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, une ligne centrale d'un ruban est affaiblie soit par l'application d'un jet d'eau le long de la ligne, soit par perforation
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de la ligne au moyen d'une roue dentée, la sélection dépendant de la nature du papier.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, un identificateur appliqué sur un paquet de sections comprend un code indiquant l'ordre de la section à l'intérieur de la publication, un code indiquant le numéro de paquet et un autre code indiquant la publication particulière.
De manière idéale, il est prévu une étape de détection automatique de l'épaisseur d'une section après distribution sur le transporteur à partir de la trémie, cette vérification de l'épaisseur étant réalisée par l'utilisation de détecteurs optiques.
Selon une autre forme de réalisation, après l'application de colle, les sections reliées sont pesées automatiquement par une machine de pesage en ligne connectée à un processus de données comprenant un dispositif destiné au traitement des signaux relatifs aux données de poids transmis au processus en référence aux données de densité pour le papier, ledit processeur contrôlant le poids par rapport au temps et détectant une valeur maximale.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu une vérification des bords de tous les paquets après la liaison sur l'assembleuse.
On comprend plus clairement la présente invention grâce à la description qui est donnée ci-après uniquement à titre d'exemple et faisant référence aux dessins annexés. Ceux-ci représentent respectivement :
Figs. l (a) à l (c) : la séquence des étapes comprises dans un processus d'impression conforme à l'invention ;
Fig. 2 : la manière selon laquelle une planche traitée est inspectée avant le montage sur une presse d'impression ;
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Fig. 3 : une représentation schématique d'un dispositif de centrage pour une unité de rouleau de papier ; Fig. 4 : une vue détaillée d'une plaque d'impression comprenant des marquages afin de permettre une diminution de l'accumulation d'encre ; Fig. 5 : une représentation schématique d'un dispositif de refroidissement de papier ;
Fig. 6 (a) : une vue en perspective d'un dispositif d'humidification de papier ; Fig. 6 (b) : une représentation schématique latérale du dispositif représenté à la fig. 6 (a) ; Figs. 7 (a) et 7 (b) : des représentations schématiques en perspective montrant la manière selon laquelle les lignes d'affaiblissement longitudinales sont réalisées dans un ruban ; Fig. 7 (c) : une section après pliage ; Fig. 8 : une représentation schématique montrant la manière selon laquelle un paquet de sections similaires est formé pour un traitement ultérieur ; et
Fig. 9 : une vue en plan montrant la manière selon laquelle est réalisée la vérification automatique avant l'assemblage.
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Si l'on se réfère aux dessins, et tout d'abord à la figure 1, celle-ci représente un processus d'impression conforme à l'invention et généralement désigné par le numéro de référence 1. A l'étape 2, les planches vierges et le film sont reçus. Chaque publication particulière requiert un film pour chaque section de publication et plusieurs si des couleurs doivent être imprimées. Lorsque le film est reçu, il est soumis à une inspection visuelle en comparaison avec une copie de la publication vérifiée antérieurement et à laquelle on fait référence en tant qu"'objectif". A l'étape 3, l'image est marquée par exposition prolongée aux rayons ultra-violet dans une épreuve correspondant au film pertinent.
La planche marquée est ensuite traitée au moyen d'un solvant à base d'alcool afin de fixer, de nettoyer et de recouvrir la planche de telle sorte qu'elle ne puisse pas être facilement endommagée à un stade ultérieur. Après le traitement, la planche est montée sur un poste d'inspection visuelle représenté à la figure 2 et généralement désigné par le numéro de référence 40. Ce poste d'inspection 40 comprend un support plat généralement monté verticalement 41, lequel comprend des broches de repérage 42 sur lesquelles la planche traitée 43 peut être montée. Un gabarit d'observation 44 est monté coulissant sur le support 41 et est composé d'une fenêtre 45 munie d'une loupe afin de permettre une inspection visuelle détaillée de l'image marquée sur la planche d'impression.
Il s'agit d'un aspect important du processus dans la mesure où il assure une détection rapide des défauts dans la planche d'impression. A l'étape 6, le film est catalogué et archivé, le film destiné aux pages intérieures d'une publication étant archivé séparément du film destiné aux couvertures.
Avant une phase d'impression, une commande informatisée reçoit les paramètres de production pour la publication sur une interface d'entrée présentant un gabarit visuel destiné à l'opérateur de production. Cela permet d'encoder facilement les paramètres tels que le type de papier, la densité de papier, les indications relatives aux rebuts autorisés ou encore la taille de papier. La commande informatisée détermine alors automatiquement la quantité de papier requise et le nombre de publications qui doivent être publiées afin d'assurer qu'elles soient suffisantes pour répondre à une
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commande avec une tolérance de défauts.
Ces données sont utilisées pour la génération automatique d'une quote-part financière pour un travail d'impression particulier et également pour la génération d'une feuille de production si la commande est reçue. Lors de la génération de la feuille d'impression, un code utilisé antérieurement et associé à cette publication est utilisé. Ce code est utilisé par le contrôleur de production afin de restaurer automatiquement les données historiques relatives au contrôle de qualité de ce produit. Ces données sont imprimées sur la feuille de production et fournissent un système d'avertissement rapide en fonction du type de problèmes particuliers à ce type particulier de produit.
Une fois chaque phase d'impression terminée, un retour aux problèmes de qualité est réalisé sur différents interfaces d'opérateur et ceux-ci sont automatiquement enregistrés par le contrôleur sur un disque relié à l'identificateur de produit. Cela assure que les données soient restaurées automatiquement pour la phase d'impression suivante. H existe une alternative en ce qui concerne le fonctionnement du contrôleur de production, dans la mesure où le code d'identification peut être associé à une série de publications du même type au lieu d'être associé à une publication particulière. Le contrôleur de production surveille automatiquement le processus de production par traitement des données de travail encodées par les opérateurs, ces données étant identifiées par le code de production.
Cette étape est désignée généralement par le numéro de référence 7.
A l'étape 8, le rouleau pertinent est monté sur l'unité de rouleau de la presse rotative offset et à l'étape 9, le papier est guidé au travers une unité de centrage 50 représentée à la figure 3. L'unité de centrage 50 présente une paire de rouleaux 51 et 52 entre lesquels le papier 54 est guidé. Il est prévu un groupe de cellules photo-électriques 53 dirigées vers le bord afin de détecter le mouvement transversal du papier. Un contrôleur, non représenté, actionne un circuit hydraulique destiné à la rotation autour d'une axe vertical d'un support 54 pour les rouleaux 51 et 52, ce en vue de neutraliser tout mouvement transversal du papier 53 et de centrer automatiquement le papier à cette étape. Un support fixe 55 comprend une échelle
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56 pour un support coulissant 57 de la photocellule 53.
A l'étape 11, le papier est guidé au travers de la presse offset de manière conventionnelle. Toutefois, un aspect important de la planche d'impression qui est montée dans la presse concerne le fait que aux endroits où relativement peu de caractères sont imprimés sur une page, une série de barres colorées 61 sont représentées sur une planche 60 à la figure 4. Ces barres colorées sont généralement de forme elliptique et espacées les unes des autres d'une distance correspondant environ à la moitié de la dimension longitudinale de la barre. On a découvert que cette épreuve était particulièrement efficace dans la mesure où elle contrôle l'arrivée d'encre à partir des tambours d'impression offset afin de prévenir les accumulations d'encre.
Bien entendu, cette épreuve est incorporée à l'étape de développement du film utilisé dans un premier temps pour le marquage de la planche.
A l'étape 12, le papier est guidé au travers d'un four chauffé au gaz afin de chauffer immédiatement le papier après l'impression et d'assurer une adhésion suffisante de l'impression sur le papier. H s'agit d'une étape importante dans la mesure où elle assure une bonne adhésion, laquelle est particulièrement importante pour l'impression offset lors de laquelle l'impression adhère simplement à la surface du papier au lieu d'être projeté dans le corps même du papier. La température du four est comprise entre 200 et 220 C et l'échauffement est réalisé par convection. On a découvert que cette température de chauffage et cette méthode permettaient spécialement une bonne adhésion de l'impression tout en réduisant l'humidité du papier.
A l'étape 13, le papier est immédiatement refroidi comme le montre la figure 5 par un dispositif de refroidissement 70. Celui-ci comprend une série de quatre tambours refroidis par eau 71,72, 73 et 74 entre lesquels le papier est guidé. H est prévu une alimentation continue de l'eau refroidie à une température comprise entre 9 et 11 C vers les extrémités des tambours. On a découvert que ce dispositif refroidissait le papier à une vitesse adéquate. L'existence de quatre tambours dans ce dispositif
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permet de disposer d'une surface de contact suffisamment large.
Un effet secondaire de l'échauffement du papier concerne le fait que le taux d'humidité est réduit, habituellement de 7 à 3,5%. Cela influe évidemment sur la densité de papier et sur sa texture ainsi que sur son apparence, et peut en fait endommager le papier à long terme. En conséquence, le papier est humidifié à l'étape suivante et ce au moyen d'une paire d'applicateurs d'humidité 80 disposés en séquence pour chacune des faces opposées du papier. Seul un applicateur 80 est représenté. L'applicateur 80 comprend une citerne 81 vers laquelle est pompée une alimentation d'eau d'environ 80% et de silicium d'environ 20%. Une très faible quantité d'agent antistatique de l'ordre de 1% du volume est ajoutée.
L'applicateur 80 comprend un tambour 82 autour duquel est posé un revêtement amovible 83, lequel peut être mis en place pour prévenir l'application d'humidité sur le papier sur la face particulière destinée à certaines phases d'impression.
Le papier est découpé dans le sens longitudinal afin de former des rubans qui passent ensuite au travers d'une série de rouleaux dont certains sont dirigés dans le sens diagonal pour changer la direction de déplacement comme le montrent les étapes 15 et 16. Ces rouleaux sont recouverts d'air sous une pression de 7 bars, cet air étant expulsé au travers des ouvertures dans les tambours afin de former un coussin d'air afin de prévenir le contact du ruban avec le rouleau de transfert et de garder ainsi le ruban net. A l'étape 17, une série de rouleaux est utilisée pour l'assemblage des rubans l'un au-dessus de l'autre.
Ce groupe de rubans assemblés comprend une ligne centrale d'affaiblissement formée à l'intérieur du groupe afin de permettre un pliage facile de plusieurs rubans superposés destinés à former une section lorsqu'ils ont été découpés dans le sens transversal. Comme le montre la figure 7 (a), cette ligne peut être formée dans une ruban 90 par une série de perforations 91 réalisées par une roue de découpe 92. De manière alternative, comme le montre la figure 7 (b), une ligne d'eau 96 peut être formée dans un ruban 95 par une seringue 97 vers laquelle il est prévu une alimentation continue en eau. Une section pliée 96 comprenant des
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perforations 91 est représentée à la figure 7 (c).
Après la découpe transversale, les sections sont automatiquement pliées et empilées à l'étape 20 dans un format à trois faces. Un vérin pneumatique amène une quantité prédéterminée de sections 96 pour former un paquet compact et applique une paire de plaquettes d'extrémité 97 de matériel rigide tel que du contreplaqué dont la zone de surface et la configuration sont semblables à celles des sections. A l'étape 21, les sections et les plaquettes d'extrémité sont entourées d'un cordon 98 afin de former un paquet compact. L'identification d'un tel paquet est importante et est réalisée à l'étape 22, l'identificateur comprenant un code de section afin d'indiquer la section du livre, un identificateur de paquet qui est simplement un code de séquence, et un identificateur de publication pour indiquer la publication.
On a découvert que grâce au marquage d'un tel identificateur sur chaque paquet, il est très simple de traiter les sections et l'identification est très rapide, de même que grâce à l'utilisation des plaquettes d'extrémité de cette manière il y a très peu de chances que les sections soient endommagées. Une fois que cet identificateur est appliqué, un recoupement est réalisé avec les objectifs pertinents. Cela permet d'assurer qu'aucun identificateur n'a été appliqué de manière incorrecte. A cette étape a lieu un contrôle des rebuts pour chacun des postes différents du processus d'impression et les données relatives aux rebuts sont encodées sur une interface du contrôleur de production pour le contrôle.
Le code correspondant au travail de production est utilisé par le contrôleur de production pour générer automatiquement les données de contrôle de qualité et dans le cas de quantités de rebuts supérieures au niveau prédéterminé, ces données peuvent être indiquées sur l'enregistrement, lequel est automatiquement restauré lors de la génération suivante d'un document de production destiné à cette publication.
Avant l'assemblage des sections, une mémorisation électronique des épreuves de pages de titre de chaque section se produit par une interface connectée à l'assembleuse devant être utilisée. L'assembleuse comprend une série de trémies 110 montées le long d'un convoyeur 113. La trémie 110 comprend une paire d'éléments
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de guidage latéraux 111 et sur la base de la trémie 110 il est prévu une paire de détecteurs photographiques 112 comprenant un grand nombre de détecteurs supplémentaires pour la reconnaissance des épreuves. Les détecteurs 112 sont actionnés en ligne pour surveiller à plusieurs reprises et tour à tour les épreuves d'une grande partie de la page de titre de chaque section avant leur acheminement sur le transporteur 113.
Cela démontre que non seulement la section correcte est chargée à une étape particulière, mais cela assure également que la qualité de l'impression est correcte sur au moins sur la partie observée. Par conséquent, deux contrôles de qualité importants sont réalisés au même moment. Afin d'assurer que le reste de chaque section est correct, un contrôle automatique de l'épaisseur est réalisé à l'étape 28 grâce à des détecteurs optiques. Comme le montre l'étape de décision 29, la face pliée de chaque section peut être découpée par une guillotine, tel que indiqué à l'étape 30 et par la suite, de la colle est appliquée à l'étape 31 afin de produire une publication reliée.
Une autre étape importante de vérification de la qualité est l'étape 32, où un pesage en ligne est réalisé, les signaux de poids étant transmis automatiquement à un contrôleur, lequel a été préprogrammé en tenant compte de la densité du papier particulier, du taux d'humidité et d'autres paramètres. Le pesage en ligne est réalisé au moyen de cellules de chargement montées sur un transporteur à la sortie du poste de collage. Un contrôleur surveille automatiquement la vitesse du transporteur et calcule le rapport entre le poids et le temps. La valeur maximale indique le poids du livre et il se produit une éjection automatique si le poids dépasse la limite autorisée.
Cela assure que toutes les pages et toutes les sections soient comprises dans la publication après le collage. A l'étape 33, un opérateur de qualité prélève au moins une publication sur trente et réalise un contrôle visuel complet avant l'emballage à l'étape 34. Les bords de chaque paquet emballé sont ensuite vérifiés afin d'assurer la conformité et à l'étape 36, les paquets sont disposés sur des palettes à partir desquelles un certain nombre de paquets sont extraits pour être soumis à une vérification complète en laboratoire.
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Il convient d'apprécier le fait que les différentes étapes réalisées depuis le début du processus jusqu'à la fin assurent que très peu de problèmes de qualité ne surviennent. On appréciera également que les différentes vérifications et la nature de ces vérifications permettent d'assurer très tôt la détection des problèmes. Il s'agit là de caractéristiques importantes au niveau commercial.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus qui peuvent varier dans leur construction et dans leurs détails.