الثلاثاء، 25 مارس، 2014

Les avantages positifs de l'élimination de la solution de mouillage


I- Les avantages

Les avantages positifs de l'élimination de la solution de mouillage dans le procédé "Waterless" sont multiples :
         Pas d'équilibre eau/encre à trouver au début et pendant l'impression
         Démarrage plus rapide, Moins de gâche papier, elle est réduite de 30%
         Risques de variations dimensionnelles des papiers réduits (absence d'humidité
         Sans effets émulsifiant d’eau sur la presse la taille du point reste fidèle (faible engraissement du point), ce qui permet la reproduction de trames de linéatures très fines,
         Qualité d'impression nettement améliorée (meilleur repérage des couleurs et du contraste d'impression, engraissement du point plus faible)
         Absence d'alcool isopropylique : avantage incontestable vis-à-vis de l'environnement
         Presse en principe simplifiée (plus de système de mouillage)
II- Les difficultés :
         Le coût des consommables (plaques et encre) pour l'offset "Waterless" reste élevé.
         Les plaques, malgré les efforts des fabricants, restent relativement fragiles vis-à-vis des rayures. Ceci s'explique par le fait que la solution de mouillage ne joue plus son rôle de lubrifiant comme c'est le cas en offset conventionnel.
         L'absence de solution de mouillage se fait également ressentir au niveau du système d'encrage où elle jouait le rôle de régulateur de température. Ainsi la température augmente rapidement, et bien que les encres aient été conçues pour être stables sur des échelles de température plus larges, elles peuvent parfois s'étaler sur les zones non- imprimantes de la plaque et causer des problèmes de voilage.
         Le papier, s'il est trop sec, pose des problèmes d'électrostatique, d’où la néssècité d’imprimer sur un papier couché de bonne qualité.

III- Le contrôle de la température
Les variations de température peuvent avoir des conséquences très importantes sur la qualité d'impression.
Pour ce procédé, on définit une température critique de voile, qui est la température à partir de laquelle l'encre s'étale sur les zones non-imprimantes.
---> Cette température se situe sous 40°C pour la plupart des encres.
Le dépassement de cette température provoque une chute de la viscosité et de l'élasticité de l'encre, et donc l'étalement de l'encre sur les zones non-imprimantes ce qui est influence sur la qualité de l'impression. D’où l'importance de la stabilisation de la température du système d'encrage et de la plaque, et ce d'autant plus que le tirage est long.
Il suffit d’installer un système de refroidissement : un générateur d’air froid et des barres de ventilation sont installés sur chaque cylindre porte plaque qui projettent de l’air refroidit par eau, le système fonctionnent en circuit fermé, dés que la température est atteinte, elle est conservée automatiquement.

IV- Les plaques
Actuellement, il existe deux types de plaques commercialisées :
          les plaques photographiques "classiques" ou "analogiques", positives ou négatives, nécessitant une insolation lumineuse (UV) et un développement chimique,
          les plaques thermiques numériques, qui sont insolées par un faisceau laser.
Les deux types de plaques comportent une couche supérieure de silicone sur les zones qui repoussent l'encre. Ainsi, si des corrections doivent être apportées sur la plaque, il faudra soit gratter délicatement la couche de silicone, soit au contraire apporter du silicone au moyen d'un "stylo" correcteur. Il va sans dire que ce sont des opérations délicates dans les zones tramées.Dans tous les cas, les plaques sont relativement fragiles, du fait de leur composition en couches successives, ce qui induit des fragilités au niveau des interfaces.
a- La plaque Toray Waterless (TWP)
La plaque conçue et fabriquée par Toray Industries au Japon, revendue en France, est une plaque analogique qui existe en deux versions, positive (TAP) ou négative (TAN). Au Japon, la plaque positive est la plus largement répandue puisque c'est le mode de travail le plus courant dans ce pays, contrairement à l'Europe.
La plaque Toray Waterless se compose de quatre couches :
          un support aluminium qui, contrairement à celui des plaques conventionnelles, n'a pas besoin d'être grainé ni anodisé car il ne doit pas assurer la rétention de l'eau,
          une couche de polymère photosensible,
          une couche de polymère de type silicone constitué principalement de polydiméthylsiloxane (PDMS) de 2 µm d'épaisseur,
          un film de protection en polyéthylène téréphtalate (PET).


Composition de la plaque Toray Waterless

Processus de formation de l'image sur la plaque Toray
Les différentes étapes des transformations subies par une plaque positive durant son insolation et son développement sont schématisées sur les figures 1 à 4.
1 - Une plaque vierge peut être représentée de la façon suivante, avec sa couche de PDMS (silicone) et sa couche photosensible (le support aluminium et le film de PET ne sont pas représentés pour simplifier les schémas) :


Figure 1 : Plaque vierge

Dans le cas d'une plaque positive, ces deux couches sont faiblement liées sur la plaque vierge (ces liaisons sont du type donneur-accepteur, représentées en cyan sur les figures. Par contre, dans le cas des plaques négatives, ces liaisons sont plus fortes à l'origine.
2 - Au niveau des zones qui reçoivent la lumière (les futures zones non-imprimantes), la couche photosensible subit une réticulation (durcissement), ce qui a pour conséquence de renforcer l'adhésion entre le PDMS et la couche de photopolymère (voir figure 2). Par contre, ce renforcement n'a pas lieu pour les zones qui n'ont pas reçu de rayonnement UV, c'est-à-dire pour les futures zones imprimantes.


Figure 2 : Insolation

3 - Une fois la plaque insolée, le film de protection est retiré. Durant l'insolation, il jouait un triple rôle :
          il protège la surface de la plaque d'éventuels endommagements,
          il protège la plaque de l'oxygène qui inhiberait la réaction de photoréticulation,
          sa surface légèrement grainée assure un meilleur contact avec le film et une meilleure mise sous vide lors de l'insolation.
Une fois ce film retiré, la plaque devient insensible à la lumière puisque la réticulation est alors inhibée par l'oxygène de l'air.
4. Durant le développement, la surface de la plaque est traitée avec un solvant capable de faire gonfler la couche de PDMS.


Figure 3 : Développement
Sous l'action verticale de la force osmotique engendrée par ce gonflement, les zones qui n'ont pas été fermement ancrées à la couche de photopolymère durant l'insolation s'en détachent lors du brossage. Les plaques sont ensuite rincées et séchées.
Les parties où le PDMS a été éliminé forment les zones imprimantes qui vont recevoir l'encre. Celles où lesquelles le silicone est resté accroché à la couche de photopolymère constituent les zones non-images sur lesquelles l'encre ne doit pas adhérer.



Figure 4 : Plaque prête à l'emploi

NB. Dans le cas de la plaque négative, le principe global d'insolation et de développement est le même. La seule chose qui change est l'action de la lumière : au lieu de créer des liaisons fortes entre le photopolymère et le silicone comme dans le cas de la plaque positive décrite ci-dessus, elle aura au contraire pour effet d'affaiblir les liaisons dans les zones images entre le photopolymère et le silicone.


b- La plaque PEARLdry de Presstek
En 1993, Presstek a développé une plaque thermique numérique pour l'offset sans mouillage, appelée Pearldry.
Cette plaque thermique est constituée de quatre couches :
          une base en aluminium ou en polyester
          une couche réceptrice de l'encre,
          une couche ablative intermédiaire qui absorbe l'énergie,
          une couche supérieure en silicone destinée à repousser l'encre.
         

Composition de la plaque Pearldry de Presstek


La technique d'insolation employée ne nécessite aucun développement. Il s'agit d'une technique dite "ablative", car elle consiste à supprimer la couche ablative et la silicone qui la recouvre dans les zones images qui recevront l'encre.
L'image est formée par l'intermédiaire d'un faisceau laser à diodes (830 nm) ou Y (1064 nm). Le
Faisceau envoyé sur les zones imprimantes produit une énergie absorbée par la couche
Intermédiaire (voir figure 1).

 
Figure 1 : Insolation
Le faisceau laser balaye toute la surface de la plaque : il est allumé au-dessus des zones imprimantes et éteint au-dessus des zones non-imprimantes. L'énergie ainsi envoyée sur les zones images détruit la couche ablative et les liaisons de cette couche avec la couche de silicone supérieure (figure 2). L'étape suivante consiste à brosser la plaque pour enlever les débris de couche ablative et de silicone.

Figure 2 : Plaque Pearldry prête à l'emploi






Finalement, en cours d'impression, l'encre se répartit dans les zones non siliconées, comme sur la figure 3 :

Figure 3 : Plaque Pearldry encrée

Caractéristiques :
          résolution à 300 l/pouce
          Tirage : jusqu'à 100000 ex
          Épaisseurs : 0,20 et 0,30 mm



3.         Les plaques CTP
Après de nombreux faux départs dans les années 80 et 90, la technologie du Computer to Plate (CTP) semble prendre doucement son envol. Ce secteur encore jeune sur le plan du marché paraît toutefois promis à une belle évolution.
1- les différents types de plaques CTP
La forme imprimante est le paramètre déterminant dans le choix de CTP. Pour pouvoir fonctionner efficacement dans un système CTP, la plaque, quelle que soit son origine, doit remplir impérativement un certain nombre de critères. Les principaux critères, qu'un imprimeur doit prendre en compte, sont une photosensibilité élevée, une longévité correcte, une résolution suffisante pour le tramage et un traitement simple. La sélection d'une plaque particulière conditionnera le choix du CTP, selon la technique utilisée et la source d'exposition qu'elle met en oeuvre.
Les nombreux développements technologiques obligent donc les fabricants de plaques à rester très actifs dans un marché fortement concurrentiel. En conséquence, l'industrie emprunte donc diverses voies technologiques pour produire les plaques.

a - Selon le support
- Plaques sur support polyester
Depuis quelques années les fabricants ont mis sur le marché des plaques à support polyester principalement destinées à des tirages courts. Ces plaques, utilisées déjà depuis fort longtemps pour tous les travaux noir et blanc, permettent aujourd'hui de réaliser des travaux en couleur mais restent encore réservées pour des tirages limitées entre 15 et 25 000 tours. Elles n'ont, en effet, ni la stabilité dimensionnelle ni la longévité d'une plaque aluminium, malgré les nombreuses améliorations apportées ces dernières années.
Leur épaisseur limitait, jusqu'à présent, leur utilisation aux petits formats, désormais Agfa propose des plaques polyester dans une épaisseur compatible avec les formats 8 Pages.

- Plaques sur support aluminium
Les plaques sur support aluminium représente les développements les plus nombreux et les variés. Le développement de ces plaques adaptées aux systèmes d'insolation CTP est principalement basé sur la sensibilité de la couche photosensible.
Toutes ces plaques doivent avoir une sensibilité élevée car les insoleuses munies de lasers n'émettent parfois que quelques milliwatts utiles.

b- Selon la couche sensible
- Plaques argentiques :
Le procédé de transfert par diffusion est le plus ancien dans la technologie CTP et présente le plus de stabilité. Un support aluminium grainé et anodisé est tout d'abord recouvert d'une couche de nucléation puis d'une couche d'halogénure d'argent (les couches sont inversées par rapport à celles des plaques polyester). Durant le développement, les thiosulfates d'argent formés dans les zones non-exposées diffusent vers la couche de nucléation pour former de l'argent lithographique qui adhère fortement à la couche anodique. Après lavage, une image positive d'argent apparaît sur la plaque.
Les avantages d'une telle plaque sont la rapidité du procédé, la simplicité de manutention et la souplesse. Par contre, le travail en lumière de longueur d'onde moyenne, le contrôle, la régénération des agents de développement et la récupération des sels argentiques sont réellement des inconvénients.


- Plaques photopolymères
La seconde génération de plaques, aujourd'hui la plus répandue, concerne les plaques photopolymères. L'insolation est souvent réalisée par des lasers à Argon.
Ces plaques répondent au principe de polymérisation c-à-d la réticulation sous l'effet de la lumière.

- Plaques à masque argentique ou hybride
La famille de plaques CTX de Kodak Polychrome Graphics concerne des plaques hybrides. Elles sont composées de 2 éléments principaux : un masque argentique et une couche photopolymère conventionnelle sensible aux UV. Ce type de plaque combine les avantages des plaques aluminium grainé anodisé à couche photopolymère avec la sensibilité des films argentiques..
Par contre comme pour les plaques argentiques, le contrôle et la régénération des agents de développement et la récupération des sels argentiques sont réellement des inconvénients.

2- Plaques thermiques
L'appellation thermique, donnée à la dernière génération de plaques CTP, ne fait pas référence à une technologie de plaque en particulier mais à un ensemble de technologies partageant la même approche :
"Être imagé par l'énergie thermique et non l'énergie lumineuse".

La particularité de ces plaques tient à leur type de réaction : ce n'est qu'à une certaine température, dite de valeur seuil, (typiquement de l'ordre de quelques centaines de degrés), que se produit dans la couche une modification physique ou chimique. Toute température, en dessous de cette valeur seuil, n'aura aucun effet. On est donc en présence d'un procédé de type binaire. Lorsque température de la valeur seuil est atteinte, il y a réaction et la plaque présente une image latente qui sera révélée par une étape de développement ou de nettoyage. Ce procédé, assez séduisant, semble promit à un bel avenir.
La technologie débuta en 1995. Deux ans auparavant, en 1993, Presstek avait déjà introduit pour ces plaques sans mouillage la technologie thermique qui consistait à imager des plaques à partir d'un laser thermique. Il s'agissait de la plaque Pearl dry.

Propriétés des plaques thermiques
Toutes les plaques thermiques présentent en commun des propriétés qui justifient les efforts entrepris dans cette voie :
          La dureté du point,
          Des manipulations en lumière du jour contrôlée ou lumière jaune,
          Et pas de risque de sur ou sous exposition, procédé d'insolation binaire.

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