EP0732198B1 - Procédé et dispositif de contrÔle de l'humidité d'une bande de matériau dans une machine d'impression - Google Patents

Procédé et dispositif de contrÔle de l'humidité d'une bande de matériau dans une machine d'impression Download PDF

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EP0732198B1
EP0732198B1 EP96103259A EP96103259A EP0732198B1 EP 0732198 B1 EP0732198 B1 EP 0732198B1 EP 96103259 A EP96103259 A EP 96103259A EP 96103259 A EP96103259 A EP 96103259A EP 0732198 B1 EP0732198 B1 EP 0732198B1
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EP
European Patent Office
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correction
station
humidity
dryer
width
Prior art date
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EP96103259A
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English (en)
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EP0732198A3 (fr
EP0732198A2 (fr
Inventor
Roger Henri Roch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bobst Mex SA
Original Assignee
Bobst SA
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Publication date
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Application filed by Bobst SA filed Critical Bobst SA
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Publication of EP0732198A3 publication Critical patent/EP0732198A3/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/02—Conveying or guiding webs through presses or machines
    • B41F13/025—Registering devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/02—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by dampening

Definitions

  • the present invention relates to a method and associated device for controlling the humidity of a strip of material, such as paper or cardboard, within a color printing machine including several stations each printing in one of the fundamental colors coming superimpose on the previous ones.
  • Such a printing machine includes normally a registry check device longitudinal and / or lateral of the prints.
  • This device is usually based on detection by one or more photocells, or others detectors, position of printed marks side by side and / or one behind the other in the margin by each station.
  • a computer receiving the detector signals continuously determines the longitudinal and lateral tracking errors and applies correction signals to move the compensating roller and the printing cylinders to correct the location.
  • the humidity of the outgoing band of a station is dependent a lot of factors such as the quality of the paper, the quality of the ink, the magnitude of prints, paper moisture before printing, humidity and air temperature in the dryer, the drying length and the running speed of the tape in the machine.
  • factors such as the quality of the paper, the quality of the ink, the magnitude of prints, paper moisture before printing, humidity and air temperature in the dryer, the drying length and the running speed of the tape in the machine.
  • 1% variation in the humidity of a strip of paper varies its transverse dimension by 0.1%, i.e. 3 millimeters for a strip 3 meters wide.
  • One of the tasks of the machine operator then consists, after checking the voucher operation of the register control system in the center of the image, also check the timing impressions in the edges. If it detects a residual lateral error, it must then intervene manually on the driers to best adjust band humidity from station to station. This manual work is however tedious and cannot be performed only by qualified persons.
  • Document US 4,798,136 describes a process and automatic register check device prints excluding print marks in border and based on reading the physical width of the band at the entrance of each station. This bandwidth is measured by two sensors lateral each comprising a rod carrying in a first end a caster in contact with the edge of the strip, the other end carrying a magnet moving in front of two windings electromagnetic reading.
  • the calculator detects a variation in the bandwidth of a station to another, it only corrects the efficiency from the previous dryer, either by acting on the temperature of the drying roller in contact with the strip and heated by an electrical resistance or by hot water or steam, either by modifying air flow or electric air heating breathed in.
  • the object of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks by proposing a method, and associated device for controlling the humidity of a strip of material within a printing machine in color, which is more efficient in terms of setting accuracy of the prints above others and more dynamic in its time feedback.
  • this process should be able to base it on the expected result, namely the regularity of the width of successive prints.
  • the design of the implementation device of the process must remain simple for an implementation to reasonable cost and easy maintenance.
  • the correction signals apply to the amount of steam injected into the drying air blown into the dryers.
  • This quantity of vapor injected allows in particular to impose on a predetermined value the humidity of this drying air.
  • the function giving the moisture of the paper being dried is a declining curve over time towards a asymptote, of the logarithmic function type whose base is between zero and one, or of the function type of power with negative exponent, whose value of the lower asymptote is the humidity value of blown air. So, by modulating the value of humidity, it changes very quickly and very effectively the paper drying curve, so humidity at the exit of the strip after a given time depending on the length of the dryer and the speed scroll.
  • the first secondary correction should preferably be between 7 and 50, and the second correction secondary must be between 1 and 15.
  • the widths of the prints successive are measured at the output of the machine printing in order to be able to examine the evolution of errors from one station to another, and determine the direction secondary corrections based on this evolution.
  • This device includes first means already used to adjust the side damper and longitudinal. So, by supplementing the algorithms and digital computer databases electronic, it can advantageously be connected simply to solenoid valves or cards electric fan motor control, to electrical resistance supply boards commercially available heating. The cost of realization of the device according to the invention can therefore to be in control.
  • the electrical signals of correction are applied on the control valves water vapor injected into the drying air blown into the dryers. If a valve arrives in opening or closing stop, then the signal corresponding is applied on air heating breathed in.
  • FIG. 1 In the upper part of Figure 1 is schematically represented a printing machine of color images on a strip of material 2 such than a strip of paper or cardboard.
  • This machine printing for example of the rotogravure type, includes four printing groups: the first group I1 printing in yellow, the second group I2 printing in red, the third group I3 printing in blue and the last group I4 printing in black for give contrast to the final image.
  • the colors would be printed in reverse, from darkest to lightest. In this machine, it is necessary to dry completely the impression of a color before to apply the next one, in order to avoid any mixture or burr.
  • the ink applied by a printing group I can temporarily moisten the strip of paper which then tends to widen and that should be brought back to its original size before successive printing. So in the example shown, the paper strip 2 enters the machine with a initial humidity hp0 and comes out of the dryer S1 of the first station with a hp1 humidity before being printed by the printing group I2, and so continued, the band leaving the following stations with humidity respectively hp2 and hp3.
  • double photoelectric means comprising a mark detection device 10 located above the right margin of the strip and a another 20 located above the left margin.
  • Each detection device first comprises a light source projecting a light spot in the corresponding margin of the strip.
  • Each device then includes cells photoelectric receiving directly, or by through optical fibers, light thought which is altered by the passage of a mark.
  • these photoelectric means can be two CCD cameras taking a "photo" of a group of marks during a light flash synchronized with scrolling the tape.
  • the signals generated by these means photoelectric detection 10 and 20 are applied to electronic means 30, such as a card image processing processor, which determine first the width effective of each impression by comparing the two corresponding right and left marks. Then in secondly, these electronic means establish the possible difference from one impression to another as well as their evolution along the printing machine. Digital data representative of these differences in widths successive are applied to a computer 40 which, based on algorithms and parameter tables prerecorded, establishes correction signals for each of the driers S1, S2 and S3, according to a process described in more detail later.
  • electronic means 30 such as a card image processing processor, which determine first the width effective of each impression by comparing the two corresponding right and left marks. Then in secondly, these electronic means establish the possible difference from one impression to another as well as their evolution along the printing machine. Digital data representative of these differences in widths successive are applied to a computer 40 which, based on algorithms and parameter tables prerecorded, establishes correction signals for each of the driers S1, S2 and S3,
  • the signals of correction from the computer 40 are first applied to solenoid valves 52, 52 ', 52' 'from control of the water vapor from a tank 60 and injected into the air blown into each of dryers: respectively dryer S1, dryer S2 and dryer S3. So, we set at a specific value the humidity of the air blown on the strip: HS1 in the dryer S1, HS2 in the dryer S2 and HS3 in the dryer S3.
  • Figure 5 illustrates the ideal situation where the strip of paper entering the printing machine with an initial humidity hp0 is systematically dried back to the same hp0 value before printing next. Then the impressions IMP1, IMP2, IMP3 appearing along the abscissa appear at exit with a strictly identical width.
  • impressions IMP1 and IMP2 are equal magnitude resulting in an identical increase of the humidity of the strip, therefore requiring an action of also identical drying. Otherwise, it simply adjust the amount of drying in depending on the size of the print.
  • the effect of drying on paper moisture is represented by a curve asymptotic taper, of the inverted logarithm type or of the power function type with negative exponent, and whose value of the asymptote corresponds to that of HS humidity of the blown air.
  • this drying curve depends on many factors which one cite among others the length of the dryer, the profile variation along the dryer either flow or the supply air temperature, and possibly the presence of heating elements in contact with the bandaged.
  • the ideal result of dryers S1 and S2 is to bring back systematically the humidity of the strip at its value initial hp0.
  • Figure 3 illustrates a first situation of imbalance in which the impression IMP1 emerges narrower than IMP2 and IMP3 prints strictly the same width. This comes from the fact, as illustrated by the strong line curve, that the value of the humidity hp1 of the strip leaving the dryer S1 is substantially identical to humidity hp2 of the strip leaving the dryer S2, these two humidity, on the other hand, being significantly lower than the initial humidity hp0 entering the machine. So, after being correctly printed, IMP1 printing is contracted by an excess drying both upon arrival in the group I2 and in the I3 printing group.
  • This has the effect of immediately modify the drying effect according to a curve illustrated in long dashed lines at the point of reduce the humidity hp1 of the strip at the outlet of the dryer S1 substantially equal to the input humidity hp0.
  • this first correction + Qv of the vapor injected into the air of the dryer S1 is accompanied simultaneously by a secondary correction + qv of the steam injected into the air blown into the dryer S2 so as to bring its humidity from the initial value HS2 to one second HS2c value.
  • the humidity hp1 of the paper leaving the dryer S1 increased, the effect of drying without correction in dryer S2 would also have increased, to follow the curve illustrated in thin line short, bringing the humidity of the paper out of the dryer S2 practically at the same initial value then inducing a width imbalance between the impressions IMP1 and IMP2 on the one hand and the impression IMP3 on the other hand.
  • the correction secondary + qv has the effect of simultaneously increasing the humidity of the hp2 paper at the outlet of the dryer S2 causing only one correction to remain low residual to be carried out during a second iteration to return to the ideal example according to the figure 5.
  • an anticipation + qv of a secondary correction during a correction primary + Qv significantly accelerated the process of return to the desired situation.
  • Figure 4 illustrates a situation of inverse imbalance in which the first print appears too wide compared to output to impressions IMP2 and IMP3 assumed here too identical. As illustrated by the line curve full, this is due to the fact that the humidity hp1 of the strip at the outlet of the dryer S1 is substantially equal to the humidity hp2 at the outlet of the dryer S2, both being too high compared to an initial humidity from the hp0 band.
  • a primary correction -Qv in the form of a decrease in the amount of steam injected into the air blown into the dryer S1 reduces the humidity of this air with a value HS1 to HS1c corrected to bring back the humidity value hp1 at the outlet of the dryer S1 substantially equal to the initial value hp0.
  • this decrease in humidity at the outlet of the dryer S1 results in a decrease of the efficiency of the dryer S2 so that the curve in a short fine line, the humidity hp2 remains substantially at its original value.
  • the correction secondary + qv performed in the same direction as the primary correction + Qv proves useful when the IMP2 and IMP3 impressions are identical or that IMP2 is also less than IMP3.
  • the computer 40 reverses the direction of the secondary correction in -qv.
  • the secondary correction qv carried out in the same subtractive direction of the primary correction Qv is useful when the IMP2 and IMP3 impressions are identical or that the IMP3 impression is less than IMP2 printing.
  • the means photoelectric 10, 20 and electronic 30 detect that the IMP3 impression is too high compared to printing IMP2, then the computer 40 applies a secondary correction qv in the opposite direction.
  • the computer 40 can thus contain a algorithm processing each of the configurations possible changes in the printing width of four colors along the printing machine and, for each configuration, apply in one direction or in the other the secondary corrections on downstream dryers following a primary correction of a upstream dryer, these secondary corrections being decreasing.
  • the magnitude of the secondary corrections depends greatly from the geometry of the dryers. For a primary correction of 100 units, provision is made for secondary correction of the order of 8 to 50 units in the dryer immediately following and in the range of 1 to 15 units in the subsequent dryer.

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Description

La présente invention est relative à un procédé et dispositif associé de contrôle de l'humidité d'une bande de matériau, tel que du papier ou carton, au sein d'une machine d'impression en couleur comprenant plusieurs stations effectuant chacune une impression en l'une des couleurs fondamentales venant se superposer aux précédentes.
Une telle machine d'impression comprend normalement un dispositif de contrôle du registre longitudinal et/ou latéral des impressions. Ce dispositif est usuellement basé sur la détection par une ou plusieurs cellules photoélectriques, ou autres détecteurs, de la position de marques imprimées côte-à-côte et/ou les unes derrière les autres dans la marge par chaque station. Un calculateur recevant les signaux des détecteurs détermine en permanence les erreurs de repérage longitudinal et latéral et applique des signaux de correction pour déplacer le rouleau compensateur et les cylindres d'impression en vue de corriger le repérage.
Grâce à un tel dispositif de contrôle du registre, on parvient à superposer avec une précision inférieure au dixième de millimètre les impressions les unes par-dessus les autres à l'endroit où se trouvent les marques de référence. Toutefois, on constate alors fréquemment un décalage latéral résiduel des impressions en dehors de la zone où sont imprimées les marques pouvant atteindre plusieurs dixièmes de millimètre et rendant l'image finale inacceptable en dehors de la zone voisinant les marques. Ce phénomène est d'autant plus visible que la bande est large, de l'ordre de trois mètres, et que l'image est fine, telle que de l'écriture négative, un décalage d'un dixième de millimètre étant suffisant pour rendre cette image illisible dans les zones latéralement éloignées des marques.
On s'est rendu compte par la suite que ce décalage latéral résiduel est dû en grande partie à des variations de dimensions de la bande d'une station d'impression à l'autre dues à des variations d'humidité. En effet, dans l'impression par héliogravure prise à titre d'exemple, de l'encre rendue très liquide par des solvants est recueillie hors d'un bac par les alvéoles d'un cylindre d'impression et déposée par capillarité sur la bande de papier. Cette encre doit être séchée avant impression de la couleur suivante pour éviter tout mélange. Ce séchage est réalisé par volatilisation progressive des solvants sur le trajet séparant deux groupes d'impression et, si nécessaire, il est accéléré dans un séchoir le long duquel est soufflé de l'air de plus en plus chaud.
L'humidité de la bande sortante d'une station, suite à cette encrage puis séchage, est dépendante d'un grand nombre de facteurs tels que la qualité du papier, la qualité de l'encre, l'ampleur des impressions, l'humidité du papier avant l'impression, l'humidité et la température de l'air dans le séchoir, la longueur de séchage et la vitesse de défilement de la bande dans la machine. Or, on a pu établir qu'une variation de 1 % de l'humidité d'une bande de papier fait varier sa dimension transversale de 0,1 %, soit 3 millimètres pour une bande de 3 mètres de large.
L'une des tâches du conducteur de la machine consiste alors, après vérification du bon fonctionnement du dispositif de contrôle du registre au centre de l'image, à vérifier également le calage des impressions dans les bords. S'il détecte une erreur résiduelle latérale, il doit alors intervenir manuellement sur les séchoirs pour ajuster au mieux l'humidité de la bande d'une station à l'autre. Ce travail manuel est toutefois fastidieux et ne peut être effectué que par des personnes qualifiées.
Le document US 4,798,136 décrit un procédé et dispositif de contrôle automatique du registre des impressions excluant des marques d'impression en bordure et basé sur la lecture de la largeur physique de la bande à l'entrée de chaque station. Cette largeur de bande est mesurée par deux capteurs latéraux comprenant chacun une tige portant en une première extrémité une roulette en contact avec la tranche de la bande, l'autre extrémité portant un aimant se déplaçant devant deux enroulements électromagnétiques de lecture. Lorsque le calculateur détecte une variation de la largeur de la bande d'une station à l'autre, il corrige uniquement l'efficacité du séchoir précédent, soit en agissant sur la température du rouleau de séchage en contact avec la bande et chauffé par une résistance électrique ou par de l'eau chaude ou par de la vapeur, soit en modifiant le flux d'air ou le chauffage électrique de l'air insufflé.
Remarquons d'emblée que, contrairement à ce qu'affirme le document US 4,798,136, le système décrit ne peut pas remplacer un équipement de contrôle de repérage longitudinal et latéral travaillant à partir de repères dans l'impression. En effet, il existe des causes de perturbation de repérage, par exemple : inhomogénéité de la bande provoquant une dérive latérale, variation du coefficient d'élasticité provoquant une dérive longitudinale, variation de la tension d'introduction, inertie et frottements des rouleaux de renvoi, qui nécessitent une correction de la position des éléments d'impression les uns par rapport aux autres, et pour lesquelles le système décrit n'est d'aucune utilité.
Par ailleurs, en ce qui concerne la correction des variations de largeur d'impression, dans la pratique, l'efficacité de ce dispositif s'avère nettement insuffisante pour maintenir en registre des impressions particulièrement fines en bordure d'une bande large défilant à haute vitesse. Déjà, au départ, il est rare que la largeur d'une bande soit rigoureusement constante dans tout le rouleau d'alimentation. Les irrégularités de départ induisent alors des corrections malvenues.
Le but de la présente invention est d'obvier les inconvénients précités en proposant un procédé, et dispositif associé, de contrôle de l'humidité d'une bande de matériau au sein d'une machine d'impression en couleur, qui soit plus performant quant à la précision de calage des impressions les unes par-dessus les autres et plus dynamique dans son temps de contre-réaction. De préférence, ce procédé doit pouvoir se baser sur le résultat escompté, à savoir la régularité de la largeur des impressions successives. De plus, la conception du dispositif de mise en oeuvre du procédé doit rester simple pour une réalisation à coût raisonnable et une maintenance facilitée.
Ces buts sont atteints grâce à un procédé qui consiste à :
  • mesurer la largeur de l'impression effectuée par une station, et la largeur de l'impression effectuée par la station suivante,
  • déterminer l'éventuelle différence de largeur d'une impression à l'autre, et
  • dans le cas d'une différence non nulle, générer un signal primaire de correction s'appliquant sur l'un ou plusieurs paramètres du séchoir de la station pour ramener la valeur de l'humidité de la bande à sa valeur initiale en entrée de machine, et générer des signaux secondaires de correction dégressifs du ou des mêmes paramètres s'appliquant respectivement sur chacun des séchoirs suivants de la machine d'impression.
En anticipant ainsi des corrections secondaires sur chacun des séchoirs aval dès que l'on effectue une correction primaire sur un séchoir amont, et ce pour tenir compte de la modification primaire de l'humidité de la bande dans l'effet du séchage réalisé par chacun des séchoirs aval, on augmente sensiblement le dynamisme de la correction générale aboutissant à un calage final correct et rapide.
Selon un mode de réalisation préféré, les signaux de correction s'appliquent sur la quantité de vapeur injectée dans l'air de séchage insufflé dans les séchoirs.
Cette quantité de vapeur injectée permet notamment d'imposer à une valeur prédéterminée l'humidité de cet air de séchage. Or, la fonction donnant l'humidité du papier en cours de séchage est une courbe dégressive dans le temps vers une asymptote, du type fonction logarithme dont la base est comprise entre zéro et un, ou du type fonction de puissance à exposant négatif, dont la valeur de l'asymptote inférieure est la valeur de l'humidité de l'air soufflé. Ainsi, en modulant la valeur de l'humidité de l'air, on modifie très rapidement et très efficacement la courbe de séchage du papier, donc l'humidité en sortie de la bande après un délai donné en fonction de la longueur du séchoir et de la vitesse de défilement.
Après de nombreux essais en atelier, on a découvert que, pour une correction primaire de 100, la première correction secondaire doit de préférence être comprise entre 7 et 50, et la seconde correction secondaire doit être comprise entre 1 et 15.
De préférence, les largeurs des impressions successives sont mesurées à la sortie de la machine d'impression afin de pouvoir examiner l'évolution des erreurs d'une station à l'autre, et déterminer le sens des corrections secondaires en fonction de cette évolution.
Un dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend :
  • des moyens photoélectriques détectant la position d'une marque à droite et d'une marque à gauche matérialisant la largeur de l'impression effectuée par une station, et détectant la position des marques à droite et à gauche matérialisant la largeur de l'impression effectuée par les stations suivantes,
  • des moyens électroniques recevant les signaux des moyens photoélectriques et établissant l'éventuelle différence de largeur d'une impression à l'autre,
  • un calculateur électronique relié aux moyens électroniques générant, dans le cas d'une différence non nulle, un signal électrique primaire de correction s'appliquant sur des moyens de régulation du chauffage d'une plaque ou d'un rouleau en contact avec la bande ou du flux, du chauffage et/ou de la teneur en vapeur d'eau du séchoir de la station pour ramener la valeur de l'humidité de la bande à sa valeur initiale en entrée de machine, et générant des signaux électriques secondaires de correction dégressifs s'appliquant sur les mêmes moyens de régulation respectivement de chacun des séchoirs suivants de la machine d'impression.
Ce dispositif comprend des premiers moyens déjà utilisés pour le réglage du registre latéral et longitudinal. Ainsi, en complétant les algorithmes et les bases de données numériques du calculateur électronique, celui-ci peut avantageusement être relié simplement à des électrovannes ou à des cartes électriques de commande de moteur de ventilateur, à des cartes d'alimentation de résistance électrique de chauffage disponibles dans le commerce. Le coût de la réalisation du dispositif selon l'invention peut donc être maítrisé.
De préférence, les signaux électriques de correction sont appliqués sur les vannes de contrôle de vapeur d'eau injectée dans l'air de séchage insufflé dans les séchoirs. Si une vanne arrive en butée d'ouverture ou de fermeture, alors le signal correspondant est appliqué sur le chauffage de l'air insufflé.
L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustré dans les figures annexées dans lesquelles :
  • la figure 1 illustre schématiquement une machine d'impression et son dispositif de contrôle selon l'invention,
  • la figure 2 illustre schématiquement une machine d'impression comprenant trois stations, et
  • les figures 3, 4 et 5 sont des diagrammes schématiques de l'évolution de l'humidité d'une bande de papier le long de la machine de la figure 2, respectivement lorsque la première impression est plus étroite que les deux suivantes identiques, plus large que les deux suivantes identiques, et parfaitement en registre.
Dans la partie supérieure de la figure 1 est représentée schématiquement une machine d'impression d'images en couleur sur une bande de matériau 2 telle qu'une bande de papier ou de carton. Cette machine d'impression, par exemple du type héliogravure, comprend quatre groupes d'impression : le premier groupe I1 imprimant en jaune, le second groupe I2 imprimant en rouge, le troisième groupe I3 imprimant en bleu et le dernier groupe I4 imprimant en noir pour donner le contraste à l'image finale. Dans le cas d'une machine du type offset, les couleurs seraient imprimées à l'inverse, du plus foncé au plus clair. Dans cette machine, il est nécessaire de sécher complètement l'impression d'une couleur avant d'appliquer la suivante, et ce afin d'éviter tout mélange ou bavure. De plus, l'encre appliquée par un groupe d'impression I peut humidifier momentanément la bande de papier qui tend alors à s'élargir et qu'il convient de ramener à sa dimension originelle avant impression successive. Ainsi, dans l'exemple illustré, la bande de papier 2 pénètre dans la machine avec une humidité initiale hp0 et sort du séchoir S1 de la première station avec une humidité hp1 avant d'être imprimée par le groupe imprimeur I2, et ainsi de suite, la bande quittant les stations suivantes avec une humidité respectivement hp2 et hp3.
Plus particulièrement selon l'invention, on prévoit des moyens photoélectriques dédoublés comprenant un dispositif de détection de marques 10 situé au-dessus de la marge droite de la bande et un autre 20 situé au-dessus de la marge gauche. Ces moyens photoélectriques permettent de détecter des paires latérales de marques imprimées successivement par chaque groupe imprimeur I1, I2, I3 et I4, les marques d'une paire étant situées de part et d'autre de leur impression respective.
Chaque dispositif de détection comprend d'abord une source lumineuse projetant une tache lumineuse dans la marge correspondante de la bande. Chaque dispositif comprend ensuite des cellules photoélectriques recevant directement, ou par l'intermédiaire de fibres optiques, la lumière réfléchie qui est altérée par le passage d'une marque. En alternative, ces moyens photoélectriques peuvent être deux caméras CCD prenant une "photo" d'un groupe de marques lors d'un flash lumineux synchronisé avec le défilement de la bande.
Les signaux générés par ces moyens photoélectriques de détection 10 et 20 sont appliqués à des moyens électroniques 30, tels qu'une carte de processeur de traitement d'images, qui déterminent dans un premier temps la largeur effective de chaque impression en comparant les deux marques droite et gauche correspondantes. Puis, dans un second temps, ces moyens électroniques établissent la différence éventuelle d'une impression à l'autre ainsi que leur évolution le long de la machine d'impression. Les données numériques représentatives de ces différences de largeurs successives sont appliquées à un calculateur 40 qui, en fonction d'algorithmes et de tables de paramètres préenregistrés, établit des signaux de correction pour chacun des séchoirs S1, S2 et S3, selon un procédé décrit plus en détail par la suite.
De préférence, selon l'invention, les signaux de correction issus du calculateur 40 sont d'abord appliqués à des électrovannes 52, 52', 52'' de contrôle de la vapeur d'eau issue d'un réservoir 60 et injectée dans l'air insufflé dans chacun des séchoirs : respectivement séchoir S1, séchoir S2 et séchoir S3. Ainsi, on fixe à une valeur précise l'humidité de l'air soufflé sur la bande : HS1 dans le séchoir S1, HS2 dans le séchoir S2 et HS3 dans le séchoir S3.
Au cas où l'une des vannes 52, 52', 52'' vient en butée en position complètement ouverte ou complètement fermée, alors un second signal intervient sur les résistances électriques respectivement 54, 54' et 54'' permettant de modifier l'air de séchage de sorte à maintenir l'humidité HS à une nouvelle valeur désirée.
Le mode de fonctionnement du dispositif décrit précédemment est plus particulièrement illustré sur les figures 3 à 5 représentant, en ordonnée l'évolution de l'humidité du papier tout le long de la machine d'impression illustrée en abscisse sur la figure 2, et ce pour différentes situations.
La figure 5 illustre la situation idéale où la bande de papier entrant dans la machine d'impression avec une humidité initiale hp0 est systématiquement séchée de retour à la même valeur hp0 avant impression suivante. Alors les impressions IMP1, IMP2, IMP3 figurant le long de l'abscisse apparaissent en sortie avec une largeur rigoureusement identique.
Dans cet exemple pris à titre illustratif, on a supposé que les impressions IMP1 et IMP2 sont d'égale ampleur entraínant une augmentation identique de l'humidité de la bande, donc nécessitant une action de séchage également identique. Dans le cas contraire, il convient simplement d'ajuster l'ampleur du séchage en fonction de l'ampleur de l'impression.
De plus, dans cet exemple, l'effet du séchage sur l'humidité du papier est représenté par une courbe dégressive asymptotique, du type logarithme inversé ou du type fonction de puissance à exposant négatif, et dont la valeur de l'asymptote correspond à celle de l'humidité HS de l'air insufflé. Comme on peut évidemment le comprendre, la forme exacte de cette courbe de séchage dépend de nombreux facteurs dont on citera entre autres la longueur du séchoir, le profil de la variation le long du séchoir soit du flux soit de la température de l'air soufflé, et éventuellement la présence d'éléments chauffants en contact avec la bande. Dans l'exemple illustré sur la figure 5, le résultat idéal de séchoirs S1 et S2 est de ramener systématiquement l'humidité de la bande à sa valeur initiale hp0.
La figure 3 illustre une première situation de déséquilibre dans laquelle l'impression IMP1 ressort plus étroite que les impressions IMP2 et IMP3 rigoureusement de même largeur. Ceci vient du fait, comme illustré par la courbe en trait fort, que la valeur de l'humidité hp1 de la bande en sortie du séchoir S1 est sensiblement identique à l'humidité hp2 de la bande en sortie du séchoir S2, ces deux humidités étant par contre sensiblement inférieures à l'humidité initiale hp0 d'entrée dans la machine. Alors, après avoir été correctement imprimée, l'impression IMP1 se retrouve contractée par un excès de séchage à la fois à l'arrivée dans le groupe d'impression I2 et dans le groupe d'impression I3.
Selon l'invention, on agit sur le réglage de l'électrovanne 52 de la figure 1 pour augmenter la quantité de vapeur injectée d'une grandeur Qv afin d'augmenter l'humidité de l'air insufflé d'une valeur HS1 à une valeur HS1c corrigée. Ceci a pour effet de modifier immédiatement l'effet du séchage selon une courbe illustrée en traits tirets longs au point de ramener l'humidité hp1 de la bande en sortie du séchoir S1 sensiblement égale à l'humidité d'entrée hp0.
Surtout, selon l'invention, cette première correction +Qv de la vapeur injectée dans l'air du séchoir S1 est accompagnée simultanément d'une correction secondaire +qv de la vapeur injectée dans l'air insufflé dans le séchoir S2 de sorte à porter son humidité de la valeur initiale HS2 à une seconde valeur HS2c.
En effet, l'humidité hp1 du papier sortant du séchoir S1 ayant augmenté, l'effet du séchage sans correction dans le séchoir S2 aurait également augmenté, pour suivre la courbe illustrée en trait fin court, amenant l'humidité du papier en sortie du séchoir S2 pratiquement à la même valeur initiale induisant alors un déséquilibre de largeur entre les impressions IMP1 et IMP2 d'une part et l'impression IMP3 d'autre part. Comme on peut aisément le constater au vu de la courbe en tirets longs, la correction secondaire +qv a pour effet d'augmenter simultanément l'humidité du papier hp2 en sortie du séchoir S2 faisant qu'il ne reste plus qu'une correction résiduelle faible à effectuer lors d'une seconde itération pour revenir à l'exemple idéal selon la figure 5. En d'autres termes, une anticipation +qv d'une correction secondaire lors d'une correction primaire +Qv a accéléré sensiblement le processus de retour à la situation désirée.
La figure 4 illustre une situation de déséquilibre inverse dans laquelle la première impression apparaít en sortie trop large par rapport aux impressions IMP2 et IMP3 supposées ici également identiques. Tel qu'illustré par la courbe en trait plein, ceci est dû au fait que l'humidité hp1 de la bande en sortie du séchoir S1 est sensiblement égale à l'humidité hp2 en sortie du séchoir S2, toutes deux étant trop hautes par rapport à une humidité initiale de la bande hp0.
Une correction primaire -Qv sous la forme d'une diminution de la quantité de vapeur injectée dans l'air insufflé dans le séchoir S1 ramène l'humidité de cet air d'une valeur HS1 à HS1c corrigée pour ramener la valeur de l'humidité hp1 en sortie du séchoir S1 sensiblement égale à la valeur initiale hp0. Toutefois, cette diminution d'humidité en sortie du séchoir S1 a pour conséquence une diminution de l'efficacité du séchoir S2 de telle sorte, que selon la courbe en trait court fin, l'humidité hp2 reste sensiblement à sa valeur initiale. Grâce à une correction secondaire -qv effectuée simultanément à la correction -Qv, on ramène également l'humidité de l'air insufflé dans le séchoir S2 d'une valeur HS2 à une valeur inférieure corrigée HS2c de sorte que l'humidité hp2 de la bande quittant le séchoir S2 soit diminuée ne laissant plus qu'une correction résiduelle faible pour une seconde itération pour revenir rapidement à la situation idéale de la figure 5.
Dans la situation de la figure 3, la correction secondaire +qv effectuée dans le même sens que la correction primaire +Qv s'avère utile dès lors que les impressions IMP2 et IMP3 sont identiques ou que IMP2 est également inférieure à IMP3. A l'inverse, si les moyens photoélectriques 10, 20 et les moyens électroniques 30 établissent préalablement que l'impression IMP3 est elle-même inférieure à l'impression IMP2, alors le calculateur 40 inverse le sens de la correction secondaire en -qv. D'une manière analogue dans la situation illustrée de la figure 4, la correction secondaire qv effectuée dans le même sens soustractif de la correction primaire Qv est utile dès lors que les impressions IMP2 et IMP3 sont identiques ou que l'impression IMP3 est inférieure à l'impression IMP2. Si par contre les moyens photoélectriques 10, 20 et électroniques 30 détectent que l'impression IMP3 est trop haute par rapport à l'impression IMP2, alors le calculateur 40 applique une correction secondaire qv en sens inverse.
Le calculateur 40 peut ainsi contenir un algorithme traitant chacune des configurations possibles de l'évolution de la largeur d'impression de quatre couleurs le long de la machine d'impression et, pour chaque configuration, appliquer dans un sens ou dans l'autre les corrections secondaires sur les séchoirs aval suite à une correction primaire d'un séchoir amont, ces corrections secondaires étant dégressives.
L'ampleur des corrections secondaires dépend grandement de la géométrie des séchoirs. Pour une correction primaire de 100 unités, il est prévu une correction secondaire de l'ordre de 8 à 50 unités dans le séchoir immédiatement suivant et de l'ordre de 1 à 15 unités dans le séchoir ultérieur.
De nombreuses améliorations peuvent être apportées à cette invention dans le cadre des revendications.

Claims (7)

  1. Procédé de contrôle de l'humidité d'une bande (2) de matériau au sein d'une machine d'impression en couleur, caractérisé en ce qu'il consiste à :
    mesurer la largèur de l'impression effectuée par une station (I1), et la largeur de l'impression effectuée par la station suivante (I2),
    déterminer l'éventuelle différence de largeur d'une impression à l'autre, et
    dans le cas d'une différence non nulle, générer un signal primaire de correction (Qv) s'appliquant sur l'un ou plusieurs paramètres du séchoir (S1) de la station (I1) pour ramener la différence à zéro, et générer des signaux secondaires (qv) de correction dégressifs du ou des mêmes paramètres s'appliquant respectivement sur chacun des séchoirs (S2, S3) des stations suivantes (I2, I3) de la machine d'impression.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux de correction (Qv, qv) s'appliquent sur la quantité de vapeur injectée dans l'air de séchage insufflé dans les séchoirs.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour une correction primaire (Qv) de 100, la première correction secondaire (qv) est comprise entre 7 et 50, et la seconde correction secondaire est comprise entre 1 et 15.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les largeurs des impressions successives sont mesurées à la sortie de la machine d'impression afin de pouvoir examiner l'évolution des erreurs d'une station à l'autre, et déterminer le sens des corrections secondaires en fonction de cette évolution.
  5. Dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend :
    des moyens photoélectriques (10, 20) détectant la position d'une marque à droite et d'une marque à gauche matérialisant la largeur de l'impression effectuée par une station (I1), et détectant la position des marques à droite et à gauche matérialisant la largeur de l'impression effectuée par la station suivante (I2),
    des moyens électroniques (30) recevant les signaux des moyens photoélectriques (10, 20) et établissant l'éventuelle différence de largeur d'une impression à l'autre,
    un calculateur électronique (40) relié aux moyens électroniques (30) générant, dans le cas d'une différence non nulle, un signal électrique primaire (Qv) de correction s'appliquant sur des moyens de régulation (52, 54) du chauffage d'une plaque ou d'un rouleau en contact avec la bande ou du flux, du chauffage et/ou de la teneur en vapeur d'eau du séchoir de la station pour ramener la valeur de l'humidité de la bande à sa valeur initiale en entrée de machine, et générant des signaux électriques secondaires (qv) de correction dégressifs s'appliquant sur les mêmes moyens de régulation (52', 54', 52'', 54'') respectivement de chacun des séchoirs suivants de la machine d'impression.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux électriques (Qv, qv) de correction sont appliqués sur les vannes (52, 52') de contrôle de la vapeur d'eau injectée dans l'air de séchage insufflé dans les séchoirs.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, si une vanne de contrôle (52) arrive en butée d'ouverture ou de fermeture, alors, le signal de correction (qv) correspondant est appliqué sur le chauffage (54) de l'air insufflé.
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