Les impressions

Le procédé offset

(Source : « Les encres offset de labeur » du site CERIG)

Introduction

Pour bien comprendre les raisons de la présence d’une telle multitude d’encres, nous nous proposons de faire un rappel sur le procédé offset en précisant les principes essentiels qui le distinguent des autres procédés, ainsi qu’une description rapide des différents consommables et de leur utilité.

Inventé en 1796 par Senefelder, appelé alors lithographie (du grec lithos : pierre), ce procédé était basé sur la répulsion de l’encre par les zones de la surface qui étaient humidifiées et l’étalement de cette même encre sur les zones sèches. Aujourd’hui, ce procédé a beaucoup évolué du point de vue technique, mais le principe de base reste identique.

Le procédé

Le procédé « offset » tient son nom de la présence d’une surface intermédiaire entre la forme imprimante et le support : le blanchet. Ce dernier est un matériau caoutchoutique destiné à « reporter » (en anglais : to set off) l’image de la plaque au support. C’est un procédé que l’on classe parmi les procédés d’impression indirects.

L’offset conventionnel

Le procédé offset conventionnel est un procédé d’impression planographique : à la différence d’autres procédés comme l’héliogravure ou la flexographie, sa forme imprimante est plane. La différence de profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de l’ordre du micromètre. De ce fait, ce n’est pas un phénomène physique qui sépare les zones imprimantes des zones non-imprimantes (l’encre remplit des creux ou se place sur des reliefs), mais un phénomène physico-chimique : le principe de base de l’offset humide repose sur la répulsion entre la solution de mouillage et l’encre.

La plaque est traitée au préalable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent l’eau) et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent l’eau). Cette plaque, en général à base d’aluminium, est grainée et anodisée pour bien capter l’eau dans les zones non-imprimantes, puis elle est recouverte d’une fine couche de polymère sur les zones imprimantes.

Le principe de ce procédé consiste alors à déposer la solution de mouillage contenant une grande majorité d’eau sur les zones non-imprimantes et l’encre sur les zones imprimantes.

En pratique, il n’y a pas répulsion totale entre la solution de mouillage et l’encre. Pour qu’il y ait un bon transfert, il est indispensable qu’une certaine quantité de solution de mouillage pénètre dans l’encre. C’est donc une émulsion de solution de mouillage dans l’encre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs, derniers rouleaux du système d’encrage en contact avec la plaque. De la même façon, en pratique, la solution de mouillage s’étale un peu, très difficilement, sur les zones imprimantes.

Lors de l’impression, la solution de mouillage se place très aisément sur les zones non-imprimantes de la plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes. Aussi, lorsque l’encre vient s’étaler sur la plaque mouillée, elle est repoussée par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes, elle a beaucoup plus de facilité à s’étaler.

Tout l’art de ce procédé consiste donc à trouver et à maintenir l’équilibre entre la solution de mouillage et l’encre, de façon à ce qu’il n’y ait ni trop, ni trop peu de l’un ou l’autre de ces composants, car un excès peut conduire irrémédiablement à de gros défauts d’impression.

L’offset waterless

L’offset « waterless » est une exception à ce principe. Il est appelé « offset » du fait de la présence d’un blanchet intermédiaire pour reporter l’encre et « waterless » du fait de l’absence de solution de mouillage. Le principe de répulsion entre la solution de mouillage et l’encre est remplacé par la répulsion entre le silicone et l’encre, le silicone étant le composé de la plaque constitutif des zones non-imprimantes. Dans ce cas, l’encre se place sur les zones non-siliconées, qui sont légèrement en creux. Dans ce procédé, la difficulté consiste à maintenir la viscosité des encres stable au cours du tirage, ce qui est facilité par la présence d’un système de refroidissement (circulation d’eau ou lame d’air) des cylindres d’encrage ou/et du cylindre porte-plaque.

Les éléments du procédé offset

Pour imprimer un support en offset, il faut les différents éléments suivants :

• une presse dont le système central d’impression décrit dans la Figure 1 comprend un cylindre porte-plaque, un cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression, un système de mouillage et un système d’encrage
• des consommables : support (papier, carton, plastique…) solution de mouillage, blanchet et encre.

Les presses

Elles se divisent en deux grandes catégories : les presses à feuilles et les rotatives à bobines. Leurs configurations sont très variables en capacité de production et en formats.

Les presses à feuilles sont destinées à des tirages de l’ordre de quelques milliers à quelques dizaines de milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus élevés. On peut aujourd’hui imprimer en feuilles de très grands formats (72 cm x 102 cm chez Heidelberg, 102 cm x 142 cm chez Man Roland), à des vitesses atteignant les 15000 feuilles/h, sur des machines configurées jusqu’à 10 couleurs en ligne, ce qui leur fait atteindre des longueurs d’une quinzaine de mètres.

Les rotatives à bobines impriment quant à elles à des vitesses allant jusqu’à 15 m/s avec une configuration allant jusqu’à 64 pages pour la LithoMAN de MAN Roland soit une vitesse de 40 000 exemplaires de 64 pages en une heure, sur une laize de presque 2 m [38]. La moyenne de vitesse des travaux traités en heatset est de 25 000 impressions par heure (États-Unis, 1999) [20]. Les rotatives sont cependant moins souples en terme de variations de format et sont limitées aux supports peu épais.

Les consommables

La solution de mouillage a pour principales fonctions de protéger les zones non-imprimantes de la plaque et de s’émulsionner dans l’encre. Elle est composée en grande partie d’eau (de 77 à 98 %) additionnée d’alcool isopropylique (ou substituts : 5 à 20 %) et d’un additif (2 à 3 %).

L’alcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque, d’augmenter la viscosité de la solution de mouillage, d’améliorer l’émulsionnement de l’encre. Son évaporation permet de refroidir les rouleaux en maintenant les caractéristiques de l’émulsion.

L’additif est destiné à stabiliser le pH de la solution, à réduire la tension superficielle, à empêcher le développement des bactéries et autres micro-organismes ainsi que le dépôt de sels insolubles. Il doit également jouer un rôle anti-corrosif et anti-mousse [4].

Le papier, support d’impression, doit évidemment recevoir l’encre sur sa surface, l’absorber sans excès pour maintenir un aspect visuel d’intensité et de brillance. Sa composition joue un rôle dans les interactions encre-papier, ce qui va déterminer non seulement le rendu final de l’impression mais également l’aptitude au désencrage du support. Ainsi, un papier dit « couché » aura un meilleur rendu après impression. Un papier non couché contiendra dans sa masse des éléments destinés à empêcher une trop grande absorption d’eau pour favoriser le séchage des encres et ne pas déformer les papiers (tuilage), ainsi que des constituants modifiant sa blancheur et son opacité.

Le blanchet joue un rôle essentiel dans le transfert de l’image qui peut se faire grâce à son caractère élastique. Il doit en effet épouser les irrégularités du papier en étant peu sensible à son abrasion. En outre, il protège la plaque de l’abrasion. Il doit aussi absorber des variations d’épaisseurs (passage de deux ou plusieurs feuilles).