View
216
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
Universiteacute Sultan Moulay Slimane Faculteacute des Sciences et Techniques
Beacuteni Mellal
L S T Chimie Analyse Controcircle
Projet de fin drsquoeacutetudes
LES ENCRES
Reacutealiseacute par Mourad RAHOUI
Encadreacute par A HAFID
Date de soutenance 01 Avril 2014
Jury
A CHTAINI Preacutesident
M KHOUILI Examinateur
A HAFID Encadrant
Anneacutee Universitaire 20132014
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 1
1
REMERCIEMENTS
Au terme de ce travail je tiens agrave exprimer mes profonds remerciements agrave toutes les
personnes qui ont contribueacute de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce modeste projet
Jrsquoadresse un hommage particulier et ma reconnaissance au Professeur Abderrafia HAFID
encadrant de mon projet de fin drsquoeacutetudes pour sa disponibiliteacute ses remarques et ses
suggestions
Que Messieurs les membres de jury trouvent ici lrsquoexpression de ma reconnaissance pour
avoir accepteacute de juger mon travail
Jaimerais eacutegalement exprimer toute ma gratitude agrave tous les enseignants chercheurs du
deacutepartement de Chimie et Environnement de la Faculteacute des Sciences et Techniques de Beacuteni
Mellal qui nous ont aideacutes ou encadreacutes et nous avoir transmis leur savoir dans les meilleures
conditions possibles
Un grand merci eacutegalement agrave mes amis et collegravegues de la LST laquo Chimie Controcircle
Analyse raquo pour leur sympathie leur gentillesse et leur amitieacute
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 2
2
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS 1
SOMMAIRE 2
Liste des figures 5
Liste des tableaux 6
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES 7
Introduction geacuteneacuterale 8
Chapitre 1 GENERALITES SUR LES ENCRES 9
I- GENERALITES 10
I1 Deacutefinition 10
I2 Historique 10
I3cateacutegories drsquoencre 11
I4 caractegraveres drsquoune encre 11
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment 12
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere 13
II- COMPOSANTS DES ENCRES 13
II1 Les colorants 13
II11 Origines des produits colorantes 13
a) Colorants naturels 13
b) Colorants syntheacutetiques 14
c) Pigments 14
II12 Ordonnancements international des produits colorants 14
II13 Exemples de produits colorants 15
II2 Les solvants 17
II3 Les liants 18
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges) 18
III- La fabrication des encres 19
III1 Fabrication du Vernis 19
III2 Empacirctage 20
III3 Broyage 20
III31 Broyage tricylindre 20
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements 21
III4 La dilution 21
III5 Le conditionnement 23
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES DrsquoENCRE 24
I- Les encres classiques 25
I1 Lrsquoencre en Offset 25
I11 Lrsquoencre Quickset 25
I12 Lrsquoencre Heatset 26
I13 Lrsquoencre UV 26
I2 Lrsquoencre en flexographie 26
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 26
I22 Lrsquoencre UV 27
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 3
3
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure 27
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride 27
I32 Lrsquoencre hotmelt 27
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie 27
II- Les encres speacuteciales 27
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante 27
II2 Lrsquoencre odorante 27
II3 Lrsquoencre thermo-chromique 28
II4 Lrsquoencre grattable 28
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale 28
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable 28
II7 Lrsquoencre deacutecoration 28
II8 Lrsquoencre ardoise 28
II9 Lrsquoencre phosphorescente 29
II10 Lrsquoencre fluorescente 29
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV 29
II12 Lrsquoencre saignante 29
II13 Lrsquoencre sublimable 29
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 29
II15 Lrsquoencre agrave tampons 30
II51 Encres agrave tampon agrave base deau 30
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile 30
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool 30
III- Quelques encres particuliegraveres 30
III1 Les encres en poudre 30
III2 Les encres solides 30
III3 Les encres sympathiques 30
III4 Lrsquoencre de seiche 31
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire 32
Chapitre 3 LE SECHAGE DES ENCRES 34
I- Introduction 35
II- Le seacutechage physique 35
III- Le seacutechage chimique 36
IV- Le seacutechage mixte 36
V- Le seacutechage thermique 37
VI- Le seacutechage par rayonnement UV 37
VI1 Les encres UV 37
VI2 Les seacutecheurs UV 38
VII- Le seacutechage par rayonnement EB 38
VII1 Les encres EB 38
VII2 Les seacutecheurs EB 39
Chapitre 4 UTILISATION DES ENCRES DANS LES IMPRIMANTES 40
I- Impression couleur 41
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression 42
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 4
4
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset 43
III1 Introduction 43
III2 Le proceacutedeacute 43
III21Loffset conventionnel 43
III22 Loffset waterless 44
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset 44
III31 Les presse 45
III32 Les consommables 45
a) La solution de mouillage 45
b) Le papier 45
c) Le blanchet 45
IV- Proceacutedeacute de Flexographie 46
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure 46
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie 47
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications 47
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie 47
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie 47
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre 48
VIII1 Introduction 48
VIII2 Les diffeacuterentes techniques 48
VIII21 Le jet continu 48
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD) 49
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique 50
CONCLUSION 51
Reacutefeacuterences Webliographiques 52
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 5
5
Liste des figures
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1 ____________________________ 17
Figure 2 Pigment jaune 12 ____________________________________________________________ 17
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres ____________________________________ 19
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler ______________________________________________ 21
Figure7 Jauge de North ______________________________________________________________ 21
Figure8 Scission du film drsquoencre _______________________________________________________ 22
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide linoleacutenique)
__________________________________________________________________________________ 26
Figure10 synthegravese de la meacutelanine ______________________________________________________ 31
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre ____________________________________________________ 41
Figure 12 Imprimante laser ___________________________________________________________ 41
Figure 13 formule chimique de pigment cyan_____________________________________________ 42
Figure 14 formule chimique de pigment magenta _________________________________________ 42
Figure 15 formule chimique de pigment jaune ____________________________________________ 42
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan magenta et
jaune ______________________________________________________________________________ 42
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset conventionnel et Waterless ___________________________ 43
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset ______________________________ 44
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en flexographie ________________________ 46
Figure 20 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en heacuteliogravure ________________________ 46
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie _________________________ 47
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 1
1
REMERCIEMENTS
Au terme de ce travail je tiens agrave exprimer mes profonds remerciements agrave toutes les
personnes qui ont contribueacute de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce modeste projet
Jrsquoadresse un hommage particulier et ma reconnaissance au Professeur Abderrafia HAFID
encadrant de mon projet de fin drsquoeacutetudes pour sa disponibiliteacute ses remarques et ses
suggestions
Que Messieurs les membres de jury trouvent ici lrsquoexpression de ma reconnaissance pour
avoir accepteacute de juger mon travail
Jaimerais eacutegalement exprimer toute ma gratitude agrave tous les enseignants chercheurs du
deacutepartement de Chimie et Environnement de la Faculteacute des Sciences et Techniques de Beacuteni
Mellal qui nous ont aideacutes ou encadreacutes et nous avoir transmis leur savoir dans les meilleures
conditions possibles
Un grand merci eacutegalement agrave mes amis et collegravegues de la LST laquo Chimie Controcircle
Analyse raquo pour leur sympathie leur gentillesse et leur amitieacute
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 2
2
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS 1
SOMMAIRE 2
Liste des figures 5
Liste des tableaux 6
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES 7
Introduction geacuteneacuterale 8
Chapitre 1 GENERALITES SUR LES ENCRES 9
I- GENERALITES 10
I1 Deacutefinition 10
I2 Historique 10
I3cateacutegories drsquoencre 11
I4 caractegraveres drsquoune encre 11
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment 12
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere 13
II- COMPOSANTS DES ENCRES 13
II1 Les colorants 13
II11 Origines des produits colorantes 13
a) Colorants naturels 13
b) Colorants syntheacutetiques 14
c) Pigments 14
II12 Ordonnancements international des produits colorants 14
II13 Exemples de produits colorants 15
II2 Les solvants 17
II3 Les liants 18
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges) 18
III- La fabrication des encres 19
III1 Fabrication du Vernis 19
III2 Empacirctage 20
III3 Broyage 20
III31 Broyage tricylindre 20
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements 21
III4 La dilution 21
III5 Le conditionnement 23
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES DrsquoENCRE 24
I- Les encres classiques 25
I1 Lrsquoencre en Offset 25
I11 Lrsquoencre Quickset 25
I12 Lrsquoencre Heatset 26
I13 Lrsquoencre UV 26
I2 Lrsquoencre en flexographie 26
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 26
I22 Lrsquoencre UV 27
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 3
3
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure 27
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride 27
I32 Lrsquoencre hotmelt 27
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie 27
II- Les encres speacuteciales 27
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante 27
II2 Lrsquoencre odorante 27
II3 Lrsquoencre thermo-chromique 28
II4 Lrsquoencre grattable 28
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale 28
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable 28
II7 Lrsquoencre deacutecoration 28
II8 Lrsquoencre ardoise 28
II9 Lrsquoencre phosphorescente 29
II10 Lrsquoencre fluorescente 29
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV 29
II12 Lrsquoencre saignante 29
II13 Lrsquoencre sublimable 29
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 29
II15 Lrsquoencre agrave tampons 30
II51 Encres agrave tampon agrave base deau 30
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile 30
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool 30
III- Quelques encres particuliegraveres 30
III1 Les encres en poudre 30
III2 Les encres solides 30
III3 Les encres sympathiques 30
III4 Lrsquoencre de seiche 31
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire 32
Chapitre 3 LE SECHAGE DES ENCRES 34
I- Introduction 35
II- Le seacutechage physique 35
III- Le seacutechage chimique 36
IV- Le seacutechage mixte 36
V- Le seacutechage thermique 37
VI- Le seacutechage par rayonnement UV 37
VI1 Les encres UV 37
VI2 Les seacutecheurs UV 38
VII- Le seacutechage par rayonnement EB 38
VII1 Les encres EB 38
VII2 Les seacutecheurs EB 39
Chapitre 4 UTILISATION DES ENCRES DANS LES IMPRIMANTES 40
I- Impression couleur 41
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression 42
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 4
4
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset 43
III1 Introduction 43
III2 Le proceacutedeacute 43
III21Loffset conventionnel 43
III22 Loffset waterless 44
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset 44
III31 Les presse 45
III32 Les consommables 45
a) La solution de mouillage 45
b) Le papier 45
c) Le blanchet 45
IV- Proceacutedeacute de Flexographie 46
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure 46
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie 47
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications 47
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie 47
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie 47
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre 48
VIII1 Introduction 48
VIII2 Les diffeacuterentes techniques 48
VIII21 Le jet continu 48
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD) 49
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique 50
CONCLUSION 51
Reacutefeacuterences Webliographiques 52
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 5
5
Liste des figures
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1 ____________________________ 17
Figure 2 Pigment jaune 12 ____________________________________________________________ 17
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres ____________________________________ 19
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler ______________________________________________ 21
Figure7 Jauge de North ______________________________________________________________ 21
Figure8 Scission du film drsquoencre _______________________________________________________ 22
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide linoleacutenique)
__________________________________________________________________________________ 26
Figure10 synthegravese de la meacutelanine ______________________________________________________ 31
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre ____________________________________________________ 41
Figure 12 Imprimante laser ___________________________________________________________ 41
Figure 13 formule chimique de pigment cyan_____________________________________________ 42
Figure 14 formule chimique de pigment magenta _________________________________________ 42
Figure 15 formule chimique de pigment jaune ____________________________________________ 42
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan magenta et
jaune ______________________________________________________________________________ 42
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset conventionnel et Waterless ___________________________ 43
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset ______________________________ 44
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en flexographie ________________________ 46
Figure 20 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en heacuteliogravure ________________________ 46
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie _________________________ 47
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 2
2
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS 1
SOMMAIRE 2
Liste des figures 5
Liste des tableaux 6
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES 7
Introduction geacuteneacuterale 8
Chapitre 1 GENERALITES SUR LES ENCRES 9
I- GENERALITES 10
I1 Deacutefinition 10
I2 Historique 10
I3cateacutegories drsquoencre 11
I4 caractegraveres drsquoune encre 11
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment 12
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere 13
II- COMPOSANTS DES ENCRES 13
II1 Les colorants 13
II11 Origines des produits colorantes 13
a) Colorants naturels 13
b) Colorants syntheacutetiques 14
c) Pigments 14
II12 Ordonnancements international des produits colorants 14
II13 Exemples de produits colorants 15
II2 Les solvants 17
II3 Les liants 18
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges) 18
III- La fabrication des encres 19
III1 Fabrication du Vernis 19
III2 Empacirctage 20
III3 Broyage 20
III31 Broyage tricylindre 20
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements 21
III4 La dilution 21
III5 Le conditionnement 23
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES DrsquoENCRE 24
I- Les encres classiques 25
I1 Lrsquoencre en Offset 25
I11 Lrsquoencre Quickset 25
I12 Lrsquoencre Heatset 26
I13 Lrsquoencre UV 26
I2 Lrsquoencre en flexographie 26
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 26
I22 Lrsquoencre UV 27
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 3
3
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure 27
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride 27
I32 Lrsquoencre hotmelt 27
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie 27
II- Les encres speacuteciales 27
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante 27
II2 Lrsquoencre odorante 27
II3 Lrsquoencre thermo-chromique 28
II4 Lrsquoencre grattable 28
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale 28
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable 28
II7 Lrsquoencre deacutecoration 28
II8 Lrsquoencre ardoise 28
II9 Lrsquoencre phosphorescente 29
II10 Lrsquoencre fluorescente 29
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV 29
II12 Lrsquoencre saignante 29
II13 Lrsquoencre sublimable 29
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 29
II15 Lrsquoencre agrave tampons 30
II51 Encres agrave tampon agrave base deau 30
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile 30
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool 30
III- Quelques encres particuliegraveres 30
III1 Les encres en poudre 30
III2 Les encres solides 30
III3 Les encres sympathiques 30
III4 Lrsquoencre de seiche 31
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire 32
Chapitre 3 LE SECHAGE DES ENCRES 34
I- Introduction 35
II- Le seacutechage physique 35
III- Le seacutechage chimique 36
IV- Le seacutechage mixte 36
V- Le seacutechage thermique 37
VI- Le seacutechage par rayonnement UV 37
VI1 Les encres UV 37
VI2 Les seacutecheurs UV 38
VII- Le seacutechage par rayonnement EB 38
VII1 Les encres EB 38
VII2 Les seacutecheurs EB 39
Chapitre 4 UTILISATION DES ENCRES DANS LES IMPRIMANTES 40
I- Impression couleur 41
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression 42
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 4
4
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset 43
III1 Introduction 43
III2 Le proceacutedeacute 43
III21Loffset conventionnel 43
III22 Loffset waterless 44
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset 44
III31 Les presse 45
III32 Les consommables 45
a) La solution de mouillage 45
b) Le papier 45
c) Le blanchet 45
IV- Proceacutedeacute de Flexographie 46
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure 46
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie 47
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications 47
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie 47
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie 47
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre 48
VIII1 Introduction 48
VIII2 Les diffeacuterentes techniques 48
VIII21 Le jet continu 48
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD) 49
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique 50
CONCLUSION 51
Reacutefeacuterences Webliographiques 52
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 5
5
Liste des figures
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1 ____________________________ 17
Figure 2 Pigment jaune 12 ____________________________________________________________ 17
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres ____________________________________ 19
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler ______________________________________________ 21
Figure7 Jauge de North ______________________________________________________________ 21
Figure8 Scission du film drsquoencre _______________________________________________________ 22
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide linoleacutenique)
__________________________________________________________________________________ 26
Figure10 synthegravese de la meacutelanine ______________________________________________________ 31
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre ____________________________________________________ 41
Figure 12 Imprimante laser ___________________________________________________________ 41
Figure 13 formule chimique de pigment cyan_____________________________________________ 42
Figure 14 formule chimique de pigment magenta _________________________________________ 42
Figure 15 formule chimique de pigment jaune ____________________________________________ 42
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan magenta et
jaune ______________________________________________________________________________ 42
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset conventionnel et Waterless ___________________________ 43
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset ______________________________ 44
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en flexographie ________________________ 46
Figure 20 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en heacuteliogravure ________________________ 46
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie _________________________ 47
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 3
3
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure 27
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride 27
I32 Lrsquoencre hotmelt 27
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie 27
II- Les encres speacuteciales 27
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante 27
II2 Lrsquoencre odorante 27
II3 Lrsquoencre thermo-chromique 28
II4 Lrsquoencre grattable 28
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale 28
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable 28
II7 Lrsquoencre deacutecoration 28
II8 Lrsquoencre ardoise 28
II9 Lrsquoencre phosphorescente 29
II10 Lrsquoencre fluorescente 29
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV 29
II12 Lrsquoencre saignante 29
II13 Lrsquoencre sublimable 29
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau 29
II15 Lrsquoencre agrave tampons 30
II51 Encres agrave tampon agrave base deau 30
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile 30
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool 30
III- Quelques encres particuliegraveres 30
III1 Les encres en poudre 30
III2 Les encres solides 30
III3 Les encres sympathiques 30
III4 Lrsquoencre de seiche 31
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire 32
Chapitre 3 LE SECHAGE DES ENCRES 34
I- Introduction 35
II- Le seacutechage physique 35
III- Le seacutechage chimique 36
IV- Le seacutechage mixte 36
V- Le seacutechage thermique 37
VI- Le seacutechage par rayonnement UV 37
VI1 Les encres UV 37
VI2 Les seacutecheurs UV 38
VII- Le seacutechage par rayonnement EB 38
VII1 Les encres EB 38
VII2 Les seacutecheurs EB 39
Chapitre 4 UTILISATION DES ENCRES DANS LES IMPRIMANTES 40
I- Impression couleur 41
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression 42
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 4
4
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset 43
III1 Introduction 43
III2 Le proceacutedeacute 43
III21Loffset conventionnel 43
III22 Loffset waterless 44
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset 44
III31 Les presse 45
III32 Les consommables 45
a) La solution de mouillage 45
b) Le papier 45
c) Le blanchet 45
IV- Proceacutedeacute de Flexographie 46
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure 46
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie 47
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications 47
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie 47
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie 47
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre 48
VIII1 Introduction 48
VIII2 Les diffeacuterentes techniques 48
VIII21 Le jet continu 48
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD) 49
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique 50
CONCLUSION 51
Reacutefeacuterences Webliographiques 52
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 5
5
Liste des figures
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1 ____________________________ 17
Figure 2 Pigment jaune 12 ____________________________________________________________ 17
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres ____________________________________ 19
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler ______________________________________________ 21
Figure7 Jauge de North ______________________________________________________________ 21
Figure8 Scission du film drsquoencre _______________________________________________________ 22
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide linoleacutenique)
__________________________________________________________________________________ 26
Figure10 synthegravese de la meacutelanine ______________________________________________________ 31
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre ____________________________________________________ 41
Figure 12 Imprimante laser ___________________________________________________________ 41
Figure 13 formule chimique de pigment cyan_____________________________________________ 42
Figure 14 formule chimique de pigment magenta _________________________________________ 42
Figure 15 formule chimique de pigment jaune ____________________________________________ 42
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan magenta et
jaune ______________________________________________________________________________ 42
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset conventionnel et Waterless ___________________________ 43
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset ______________________________ 44
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en flexographie ________________________ 46
Figure 20 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en heacuteliogravure ________________________ 46
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie _________________________ 47
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 4
4
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset 43
III1 Introduction 43
III2 Le proceacutedeacute 43
III21Loffset conventionnel 43
III22 Loffset waterless 44
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset 44
III31 Les presse 45
III32 Les consommables 45
a) La solution de mouillage 45
b) Le papier 45
c) Le blanchet 45
IV- Proceacutedeacute de Flexographie 46
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure 46
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie 47
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications 47
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie 47
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie 47
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre 48
VIII1 Introduction 48
VIII2 Les diffeacuterentes techniques 48
VIII21 Le jet continu 48
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD) 49
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique 50
CONCLUSION 51
Reacutefeacuterences Webliographiques 52
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 5
5
Liste des figures
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1 ____________________________ 17
Figure 2 Pigment jaune 12 ____________________________________________________________ 17
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres ____________________________________ 19
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler ______________________________________________ 21
Figure7 Jauge de North ______________________________________________________________ 21
Figure8 Scission du film drsquoencre _______________________________________________________ 22
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide linoleacutenique)
__________________________________________________________________________________ 26
Figure10 synthegravese de la meacutelanine ______________________________________________________ 31
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre ____________________________________________________ 41
Figure 12 Imprimante laser ___________________________________________________________ 41
Figure 13 formule chimique de pigment cyan_____________________________________________ 42
Figure 14 formule chimique de pigment magenta _________________________________________ 42
Figure 15 formule chimique de pigment jaune ____________________________________________ 42
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan magenta et
jaune ______________________________________________________________________________ 42
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset conventionnel et Waterless ___________________________ 43
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset ______________________________ 44
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en flexographie ________________________ 46
Figure 20 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en heacuteliogravure ________________________ 46
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie _________________________ 47
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 5
5
Liste des figures
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1 ____________________________ 17
Figure 2 Pigment jaune 12 ____________________________________________________________ 17
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres ____________________________________ 19
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler ______________________________________________ 21
Figure7 Jauge de North ______________________________________________________________ 21
Figure8 Scission du film drsquoencre _______________________________________________________ 22
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide linoleacutenique)
__________________________________________________________________________________ 26
Figure10 synthegravese de la meacutelanine ______________________________________________________ 31
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre ____________________________________________________ 41
Figure 12 Imprimante laser ___________________________________________________________ 41
Figure 13 formule chimique de pigment cyan_____________________________________________ 42
Figure 14 formule chimique de pigment magenta _________________________________________ 42
Figure 15 formule chimique de pigment jaune ____________________________________________ 42
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan magenta et
jaune ______________________________________________________________________________ 42
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset conventionnel et Waterless ___________________________ 43
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset ______________________________ 44
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en flexographie ________________________ 46
Figure 20 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en heacuteliogravure ________________________ 46
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie _________________________ 47
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 6
6
Liste des tableaux
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants ____________________________ 15
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques ___________________________ 16
Tableau3 certains additifs des encres ___________________________________________________ 18
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute __________________________________________ 22
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche ____________________________________________ 31
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire ___________________________ 33
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 7
7
LISTE DES ABREVIATIONS UTILISEES
AFNOR Association franccedilaise de normalisation
BASF Badische Anilinund Soda Fabrik (groupe chimique Allemagne)
B agraveT Bon agrave tirer
Bayer socieacuteteacute chimique et pharmaceutique
BDEA N-butyleacutethanolamine
BHT Hydroxytoluegravenebutyleacute
CIBA entreprise chimique suisse
CIJ Jet contenu
DIN Institut Allemagne de Normalisation
DOD Goutte agrave la demande
EB Electron Beam (faisceau drsquoeacutelectron)
GPL gaz de peacutetrole liqueacutefieacute
ICI Imperial Chemical Industries (Socieacuteteacute Chimique britannique)
IR Infra-rouge
KBA Groupe de Koenig et Baue
PE Polyeacutethylegravene
PTFE Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene
PVC Polyvinylchloride
RFID Identification Radiofreacutequence
TMAO TrimethylamineN-oxide
UV Ultraviolet
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 8
8
Introduction geacuteneacuterale
Ce modeste meacutemoire a pour objet une recherche bibliographique sur les Encres Il srsquoinsegravere dans le
cadre du projet de fin drsquoeacutetudes qui mrsquoa eacuteteacute confieacute en tant qursquoeacutetudiant de Licence Sciences et Techniques
laquo Chimie Analyse et Controcircle raquo
Degraves que lrsquohomme il y a plus de cinq mille ans a eacuteprouveacute le besoin de transmettre agrave distance un
message et de le conserver il a chercheacute agrave eacutecrire eacutecriture pictographique ou ideacuteographique drsquoabord puis
syllabique puis alphabeacutetique Pour cela il a graveacute en utilisant un objet dur et aiguiseacute ou bien il a fait une
trace sur une surface en utilisant de la terre puis du bois calcineacutehellip Pour rendre plus aiseacute le graphisme il a
chercheacute agrave obtenir une pacircte ou un liquide laissant une tracehellipLrsquoencre eacutetait neacutee Lrsquoencre a eacuteteacute toujours lieacutee
au dessin et agrave lrsquoeacutecriture
Ce travail est reparti en quatre chapitres Le premier chapitre rassemble des geacuteneacuteraliteacutes sur les encres Les
diffeacuterents types drsquoencre sont preacutesenteacutes dans le deuxiegraveme chapitre Le troisiegraveme chapitre a pour objet le
seacutechage des encres Enfin au dernier chapitre nous preacutesentons un exemple drsquoutilisation des encres
lrsquoimprimante
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 9
9
Chapitre 1 GENERALITES
SUR LES ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 10
10
I- GENERALITES
I1 Deacutefinition
Une encre est une solution une suspension ou une pacircte coloreacutee qui sert agrave eacutecrire agrave dessiner ou agrave
imprimer cette deacutefinition tregraves geacuteneacuterale correspond agrave une multitude de preacuteparations On donne
eacutegalement le nom drsquoencre au liquide fonceacute que projettent les ceacutephalopodes (calmars seicheshellip) pour se
proteacuteger en cas de danger
Lrsquoorigine de ce mot est le latin encaustum en grec le terme se traduit par encre rouge avec laquelle les
empereurs grecs signaient
Les encres sont des produits coloreacutes (fluides ou visqueux) utiliseacutes en pellicules minces sur des supports
deacutetermineacutes pour y transfeacuterer une information un message ou une deacutecoration
Lencre est geacuteneacuteralement conditionneacutee en cartouches flacons bouteille ou bidons pour son transport
Certains de ces flacons peuvent servir drsquoencrier Elle peut aussi ecirctre sous forme solide (laquo bacircton raquo)
Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale on trouve dans une encre
- La matiegravere colorante repreacutesente 20 du produit final Crsquoest une substance souvent solide en
solution ou en suspension (on parle alors de pigment) qui lui donne sa couleur
- Le veacutehicule qui est environ 70 dans la composition de lrsquoencre est la phase fluide du produit Ce
meacutelange de polymegraveres de diluant etou de solvant sert agrave transporter les pigments sur le support papier et agrave
les fixer Selon le type de veacutehicule utiliseacute le mode de seacutechage et les principales caracteacuteristiques du film
drsquoencre seront diffeacuterents
- Les additifs repreacutesentent environ 10 du produit final et permettent drsquooptimiser les caracteacuteristiques de
lrsquoencre pendant et apregraves lrsquoimpression Ils peuvent donner agrave lrsquoencre sa brillance ou lrsquoaider agrave seacutecher plus ou
moins vite etchellip
Il srsquoagit notamment de cires (animales veacutegeacutetales mineacuterales ou syntheacutetiques) de sels de meacutetaux et de
composeacutes anti-maculant
I2 Historique
Le stylo agrave encre
Le stylo agrave encre ou aussi stylo plume a eacuteteacute inventeacute au XIXegraveme siegravecle Cet outil nommeacute stylo en Belgique
et plume en Suisse permettait de dessiner des traits agrave lencre liquide Il preacutesentait cependant pendant
longtemps beaucoup de problegravemes car lencre contenue dans un reacuteservoir coulait souvent Lusage du
stylo plume neacutetait pas du tout pratique
Il a fallu attendre la deacutecouverte de Lewis Edson Waterman vers la fin du siegravecle pour avoir un stylo sans
eacutecoulement dencre Le brevet quil a deacuteposeacute le 12 Feacutevrier 1884 concernait un systegraveme agrave plusieurs canaux
parallegraveles qui amenegraverent une goutte dencre au niveau de la pointe de la plume avec un eacutecoulement
reacutegulier et un deacutebit adeacutequat Et puis lon vit alors la preacutesence dune cartouche dencre dans le stylo plume
Le stylo-plume de Lewis Waterman occupait alors une place importante pour leacutecriture jusquau milieu
des anneacutees 50 ougrave le stylo bille fit son apparition Mais actuellement lusage du stylo agrave encre reprend une
place dans la vie quotidienne depuis le milieu scolaire jusquaux hauts rangs de ladministration
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 11
11
Imprimante
A leacutepoque de la meacutecanographie qui preacutecegravede linformatique limpression eacutetait assureacutee par une imprimante
inteacutegreacutee dans la tabulatrice Les premiegraveres imprimantes seront preacutesenteacutees par Powers en 1914 et par
Hollerith en 1921 Il sagissait dimprimantes impact agrave barres porte caractegraveres permettant uniquement
dimprimer agrave lorigine seulement des chiffres Cest lintroduction dimprimantes agrave roues agrave tambour ou agrave
chaicircne qui permettra daugmenter la vitesse dimpression
La synchronisation entre limprimante et lavancement du papier sera permise agrave partir de 1933 par des
bandes perforeacutees placeacutees de chaque cocircteacute de la liasse dimpression et entraicircneacutees par des roues agrave picots
Ce nest quavec leacutemergence de linformatique au deacutebut des anneacutees 1970 que les imprimantes deviennent
des machines peacuteripheacuteriques autonomes deacutecoupleacutees de la fonction tabulatrice Cest avec linformatique
que la cartouche dencre va connaicirctre son vif deacuteveloppement
Photocopieur
La technique geacuteneacuterale de leacutelectrophotographie aurait eacuteteacute deacutecouverte par le physicien Jean-Jacques Trillat
en 1935 Heacutelas la socieacuteteacute Kodak lui deacuteclara que linvention ne preacutesentait pas dinteacuterecirct commercial
Le principe du copieur sera officiellement preacutesenteacute en 1938 par Chester Carlson Le premier copieur
xeacuterographique automatiseacute na eacuteteacute commercialiseacute quen 1959 Au deacutebut des anneacutees 1970 la firme Xerox
deacutetenait plus de 90 du marcheacute des copieurs ou duplicateurs On ne parle pas agrave cette eacutepoque de
cartouche dencre
I3cateacutegories drsquoencre
On distingue
Les encres liquides dont la substance colorante est dissoute dans de lrsquoeau ou un solvant
organique Elles sont surtout utiliseacutees en imprimerie (heacuteliographie et flexographie)
dans les imprimantes agrave jet drsquoencre les stylos agrave plume ou agrave bille et certains types de
marqueurs
Les encres grasses dont la substance colorante est un pigment que lrsquoon disperse dans un
liant dans lequel il est insoluble ce sont essentiellement les encres drsquoimprimerie
(offset typographie) et certains types de marqueurs
I4 caractegraveres drsquoune encre
Les principaux caractegraveres drsquoune encre deacutependent du type de marquage auquel elle est destineacutee mais on
peut deacutegager des caractegraveres communs qui sont lrsquoeacuteclat de sa couleur et la tenue de celle-ci dans le temps agrave
la lumiegravere sa viscositeacute son adheacuterence au support et son temps de seacutechage Les encres pigmentaires
reacutesistent mieux agrave la lumiegravere que les encres agrave solvant
Le support drsquoune encre Le support qui va recevoir de lrsquoencre conditionne la composition de
celle-ci Il ne doit pas par exemple y avoir de reacuteaction chimique entre lrsquoencre et le support de
plus une encre que lrsquoon deacutepose sur une surface lisse (film plastique papier lisse) nrsquoest pas
preacutepareacutee de la mecircme faccedilon que celle destineacutee agrave une surface absorbante (textile carton)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 12
12
Le vecteur Le vecteur drsquoune encre va aussi influencer sa composition une encre de stylo agrave bille
est diffeacuterente de celle drsquoun stylo agrave plume ou de celle qui est projeteacutee par la buse drsquoune imprimante
agrave jet drsquoencre
Au Moyen-acircge ougrave le vecteur eacutetait une longue plume drsquooiseau (penne) dont lrsquoextreacutemiteacute eacutetait chauffeacutee
pour ecirctre durcie puis tailleacutee lrsquoencre la plus utiliseacutee se composait drsquoun meacutelange de tanins (composeacutes
pheacutenoliques) contenus dans la noix de galle de checircne drsquoeau et de vin ou drsquoeau de vie qui servaient de
solvants ( lrsquoeacutethanol contenu dans le vin ou lrsquoeau de vie favorisait la dissolution des tanins) de gomme
arabique (extraite des acacias et notamment de lrsquoAcacia senegal qui est un mimosa) qui servait de liant en
augmentant la viscositeacute de la preacuteparation drsquoun sel meacutetallique (sulfate de cuivre ou sulfate de fer(II)) et un
peu de sucre candi pour un rendu brillant Le meacutelange sulfate de fer(II) tanin donnait un tannate de fer(II)
peu coloreacute sous lrsquoaction de lrsquoair il y avait oxydation et formation de tannate de fer (III) de couleur
marron fonceacute La couleur de lrsquoencre assez peu visible lors de lrsquoapplication srsquointensifiait peu agrave peu Ces
encres ont eacuteteacute utiliseacutees assez longtemps et on ajoutait souvent du noir de fumeacutee pour la rendre plus
visible
En dehors de la couleur la notion de fluiditeacute ou viscositeacute est laspect le plus important dans une encre
Cest de cette qualiteacute que deacutependent le bon eacutecoulement de lencre la finesse et la preacutecision du traceacute la
tenue dans la plume la peacuteneacutetration suffisante mais sans excegraves dans le papier Il ny a pas de fluiditeacute laquo
ideacuteale raquo car cette fluiditeacute est agrave mettre en relation avec loutil et le support utiliseacute cest ainsi que lencre
conccedilue pour les stylos doit ecirctre tregraves fluide pour assurer un deacutebit reacutegulier et que la mecircme encre utiliseacutee
avec une plume de calligraphie risque de creacuteer un effet de diffusion dans le trait en effet la charge
dencre deacuteposeacutee est plus importante et la viscositeacute neacutetant plus approprieacutee lencre peacutenegravetre en excegraves dans
les fibres
Mais cet effet de diffusion dans le papier est aussi lieacute agrave la nature des colorants utiliseacutes qui ne sont pas
tous eacutegaux devant ce pheacutenomegravene On peut y remeacutedier en rajoutant une charge de liant (gomme arabique
par exemple) Enfin noublions pas que le papier sil est de qualiteacute meacutediocre ou recycleacute ou encore
insuffisamment encolleacute participe largement agrave ces effets indeacutesirables On optera dans ce cas pour un
traitement de la surface du papier avec de la sandaraque ou de la geacutelatine de parchemin
I5 Diffeacuterence entre encre agrave colorant et encre agrave pigment
Le colorant est une matiegravere naturelle ou de synthegravese soluble dans leau On obtient donc un meacutelange
totalement homogegravene et fluide La plupart des encres agrave colorants (ce sont les plus courantes) sont
transparentes cest agrave dire qursquoelles ne couvriront pas de faccedilon opaque un papier plus intense ou plus
sombre
Le pigment est une particule coloreacutee qui peut eacutegalement ecirctre naturelle ou de synthegravese Dans une encre ces
particules doivent ecirctre maintenues en suspension dans la solution gracircce au liant (gommes de diverses
natures) Cest ce qui explique le deacutepocirct dans le fond du flacon quand lencre nest plus agiteacutee Les encres
pigmenteacutees sont couvrantes et opaques (dans une certaine limite) ce qui permet de les utiliser sur des
papiers fonceacutes
Les pigments sont des produits colorantes qui ne sont pas solubles dans les produits diluants etou liants
Pour cette deacutefinition aussi il y a un exemple clair En essayant de meacutelanger de la suie dans de lrsquoeau
mecircme apregraves avoir longtemps remueacute ou agiteacute les particules de suie restent preacutesentes et reconnaissables (la
mecircme chose pourrait ecirctre aussi observeacutee avec du cafeacute moulu) La suie sera simplement tregraves finement
repartie mais la dilution restera incomplegravete Les pigments seront surtout utiliseacutes dans la fabrication
drsquoencres couvrantes De ceci on peut tirer les deacuteductions suivantes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 13
13
Les colorants se lient complegravetement avec les produits diluants et liants alors que pigments se reacutepartissent
seulement tregraves finement mais sans se dissoudre complegravetement Et encore
Les solutions produites agrave partir de colorants sont transparentes et agrave partir de pigments sont opaques
I6 Reacutesistance agrave la lumiegravere
Il est souvent question de la tenue des encres ou plus geacuteneacuteralement des couleurs agrave la lumiegravere Sachez que
toutes encres agrave colorants pacirclissent tregraves rapidement exposeacutees en pleine lumiegravere (deux ou trois mois
suffisent selon les couleurs les bleus sont les plus fragiles) Agrave linverse tous les mediums agrave base de
pigments (encres pigmenteacutees acryliques gouaches ou aquarelles) reacutesistent bien
II- COMPOSANTS DES ENCRES
II1 Les colorants
Cette terminologie est la deacutenomination geacuteneacuterique de tout produit qui colore et agrave laquelle appartiennent les
colorants et pigments
II11 Origines des produits colorantes
Les premiers produits colorants utiliseacutes par lrsquohomme eacutetaient drsquoorigine mineacuterale Les anciens nous
laissegraverent ainsi des œuvres coloreacutees repreacutesentant des animaux dans des grottes comme agrave Altamira au
Nord de lrsquoEspagne et agrave Lascaux au Sud de la France Leur acircge est estimeacute environ agrave 10 000 jusqursquoagrave 20 000
ans Pour les produits colorants utiliseacutes il srsquoagit de pigments non organiques existant dans la nature et
extraits agrave partir de craie manganegravese silicate drsquoalumine contenant du fer et oxyde de fer entre autres
La premiegravere mise en œuvre drsquoextrait veacutegeacutetal et animal ne plus ecirctre preacuteciseacute dans le temps Il est seulement
connu que dans le cercle culturel japonais chinois et indien que lrsquoart de la couleur avec produits
colorantes drsquoorigine animale est significatif depuis deacutejagrave plusieurs milleacutenaires En Egypte antique
eacutegalement les colorants drsquoorigine veacutegeacutetale eacutetaient utiliseacutes
a) Colorants naturels
- Colorants dorigine animale
Pourpre certainement le colorant le plus connu eacutetait autrefois extraite drsquoune seacutecreacutetion glandulaire drsquoun
mollusque marin lrsquoescargot Purpura Pour 1 g de pourpre il faut 12 000 escargots Purpura
Carmin le successeur meilleur marcheacute de la pourpre eacutetait extrait agrave partir de la cochenille qui en avril et
mai eacutetait gratteacutee sur les feuilles puis seacutecheacutee
- Colorants dorigine veacutegeacutetale
La garance eacutetait depuis le temps de charlemagne produite en Europe centrale Le colorant
rouge eacutetait fabriqueacute par hachage seacutechage et eacutebullition de la racine de cette plante
Du pastel ou guegravede eacutetait extrait un colorant bleu La segraveve des feuilles de cette plante
contient une substance qui a lrsquoair libre se colore en bleu
Le colorant indigo supplanta ensuite le pastel lrsquoindigotier eacutetant trente fois plus riche en
colorant et produisant un bleu beaucoup plus franc
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 14
14
b) Colorants syntheacutetiques
Le premier produit colorant syntheacutetique a eacuteteacute reacutealiseacute an 1856 par WH Perkin en Angleterre La
Mauveacuteine est un colorant anilique basique qui en preacutesence drsquoacide se colore en pourpre et qui nrsquoest plus
utiliseacute aujourdrsquohui Trois ans plus tard Le chimiste Verguin en Francem deacutecouvre la Fuchsine le
deuxiegraveme produit colorant syntheacutetique La Fuchsine appartient au groupe des colorants Triarylmeacutethane et
se dissout dans lrsquoeau avec une couleur rouge En raison de son insuffisance de reacutesistance aux acides et agrave
lrsquoalcali la Fuchsine ne joue eacutegalement plus aucun rocircle aujourdrsquohui Avec la synthegravese des colorants
Mauveacuteine Fuchsine et Alizarine a eacuteteacute introduit un bouleversement dans le deacuteveloppement de lrsquoindustrie
des encres agrave la tecircte de laquelle bientocirct lrsquoAllemagne pris place
Les colorants syntheacutetiques sont par exemples
- les colorantes basiques
En raison de leur composition chimique ce sont des colorants brillants et lumineux avec cependant une
mauvaise reacutesistance agrave la lumiegravere (tregraves rapide effet de deacutecoloration) et le plus souvent eacutecologiquement
douteux
- les colorants acides directs et reacuteactifs
Ces colorants nrsquoont pas de coloris aussi intensifs et brillants mais ils ont une bonne voire tregraves bonne
reacutesistance agrave la lumiegravere et pour la plupart des cas sont plus eacutecologiques que les colorants basiques
c) Pigments
Les pigments naturels et syntheacutetiques seacuteduisent par leur excellente reacutesistance agrave la lumiegravere On diffeacuterencie
ici
Pigments terrestres (ex lrsquoocre)
Pigments mineacuteraux (ex issus du magneacutesium)
Pigments meacutetalliques (ex aluminium)
Pigments carboniques (ex suie)
II12 Ordonnancements international des produits colorants
Chaque colorant chimique ou pigment possegravede un numeacutero international de classification qui est appeleacute
numeacutero Color Index Avec ceci il est possible de classifier et drsquoordonnancer parfaitement les appellations
commerciales des diffeacuterents fabricants
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 15
15
Tableau 1 Exemples de numeacuteros Color Index et certains colorants
Acid-blue 25 = Acilan direct blue A (Bayer)
ERIO blue GRL (CIBA)
Direct blue 76 = Sirius blue F4GA (Bayer)
Durazol blue 2GN (ICI)
Pigment blue 15 = Paperblue BNL (CIBA)
Heliogen blue 6930 (BASF)
II13 Exemples de produits colorants
Les colorants sont la plupart du temps des solides tregraves finement diviseacutes (moins drsquoun micromegravetre en
geacuteneacuteral) une grande majoriteacute de produits organiques mais aussi quelques substances non organiques
parmi lesquelles
Les noirs de carbone pulveacuterulents agrave haut pouvoir colorant et fort pouvoir adsorbant
(black carbon) et qui constituent drsquoexcellents pigments noirs
Le trioxyde de fer (III) Fe2O3 finement broyeacute comme pigment rouge
Les oxydes de titane ou drsquoaluminium pour les pigments blancs
Parmi les moleacutecules organiques
Un colorant noir soluble dans lrsquoeau utiliseacute dans les encres pour stylos agrave plume et
certains feutres nigrosine B ou acid black 2 (voir Tableau 2 )
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 16
16
Tableau 2 certains produits colorant et leurs structures chimiques
Pigment rouge 170
Pigment rouge 57-1
nigrosine B ou acid black 2
Un colorant noir soluble dans lrsquoeacutethanol et utiliseacute dans les encres pour stylos agrave billes les
papiers carbone et les rubans encreurs nigrosine ou solvent black 5
Un des pigments bleus utiliseacute dans les encres drsquoimprimerie le cyan 15 1
(phtalocyanine de cuivre (II)) tregraves reacutesistant agrave la lumiegravere (voir Figure 1)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 17
17
Figure 1 Phtalocyanine de cuivre (II) pigment bleu ou cyan 15 1
Le pigment rouge 170 ou le pigment rouge 57-1 des azoiumlques (voir Tableau 2)
eacutegalement utiliseacutes en imprimerie
Le pigment jaune12 (voir Figure 2)
Figure 2 Pigment jaune 12
II2 Les solvants
Il en existe deux types
Ce sont pour la plupart des solvants dits peacutetroliers (non aromatiques) crsquoest-agrave-dire
reacutesultant de la distillation des peacutetroles et correspondant agrave des fractions moyennes On
trouve aussi des alcools des esters des glycols
Le solvant peut-ecirctre lrsquoeau que lrsquoon essaye de privileacutegier quand cela est possible dans un
souci de protection de lrsquoenvironnement et de la santeacute du consommateur mais la
principale difficulteacute est la lenteur de lrsquoeacutevaporation de lrsquoeau compareacutee agrave celle des
solvants organiques
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 18
18
II3 Les liants
Appeleacutes vernis dans lrsquoimprimerie sont des reacutesines qui formeront une fois le colorant ou le pigment placeacute
sur le support un film protecteur ou deacutecoratif ce sont des polymegraveres acryliques (des deacuteriveacutes de lrsquoacide
acrylique CH2=CH-COOH) vinyliques ( polymegraveres deacuterivant de moleacutecules renfermant le groupement
vinyle CH2=CH-) pheacutenoliques (reacutesultant de la polycondensation drsquoun pheacutenol avec une autre moleacutecule
par exemple un aldeacutehyde) des polyureacutethanes mais eacutegalement des polymegraveres eacutepoxydes hellip mis en
solution agrave chaud (200degC environ) dans des huiles veacutegeacutetales ou des diluants peacutetroliers
II4 Des additifs (ou matiegraveres de charges)
Ce sont geacuteneacuteralement des cires (Polyeacutethylegravene PE ou du Polyteacutetrafluoroeacutethylegravene PTFE)
pour donner agrave lrsquoencre sa brillance mais aussi modifier ses proprieacuteteacutes meacutecaniques par
exemple en diminuant ses frottements sur le support au moment de lrsquoeacutecriture (donc agrave
faciliter le glissement) ou encore agrave augmenter lrsquoadheacuterence de lrsquoencre sur le support
apregraves seacutechage elles peuvent aussi proteacuteger lencre vis-agrave-vis de labrasion ou du
frottement
Il peut aussi y avoir des siccatifs (permettant agrave lrsquoencre de seacutecher) tels que des sels de
lithium de strontium de zirconium de manganegravese voire de cobalt (pour les papiers
coucheacutes exigeant un seacutechage rapide) mais ces derniers sont de moins en moins utiliseacutes
Des photo-initiateurs Les encres grasses drsquoimprimerie sont celles dont le liant contient
des huiles veacutegeacutetales Au contact du dioxygegravene de lrsquoair il se produit une polymeacuterisation
qui est acceacuteleacutereacutee si lrsquoon ajoute dans le milieu des initiateurs de polymeacuterisation
Des anti-oxydants que lon place en surface dans le reacuteservoir et qui eacutevitent la formation
dune pellicule au contact de lair lorsque lencre ne sert pas Ces oxydants seacutevaporent
rapidement quand lencre est deacuteposeacutee sur le support ou sont adsorbeacutees par ce support et
ne retardent pas le seacutechage de lencre Ce sont des oximes (par exemple la
meacutethyleacutethylceacutetoxime) ou des pheacutenols substitueacutes (BHT) ou encore des amines
aromatiques (BDEA) la plus courante eacutetant lhydroquinone (voirTableau3)
Tableau3 certains additifs des encres
Meacutethyleacutethylceacutetoxime
ou
Butan-2-one oxime
BHT
ou
Dibutyl tertiaire paracreacutesol
BDEA
N-butyleacutethanolamine
Hydroquinone
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 19
19
Des fongicides
Des eacutepaississants (carbonate de sodium hydroxyde de baryumhellip)
Des antiseptiques (borax thymol acide salicylique acide borique)
Des aromatisants pour enlever lrsquoodeur deacutesagreacuteable de certaines encres (terpineacuteol
essence de muschellip)
III- La fabrication des encres
Si la formulation drsquoune encre reste une activiteacute en perpeacutetuelle innovation qui srsquoappuie sur des notions
fondamentales de physico-chimie des meacutelanges le principe de fabrication drsquoune encre est un processus
aujourdrsquohui bien maicirctriseacute
Le principe de fabrication est commun aux diffeacuterents types drsquoencres (encres offset traditionnel encres
UV encres helioflexo) et met en jeu cinq eacutetapes essentielles qui conditionnent les proprieacuteteacutes finales et les
performances des encres Il est donc profitable de connaicirctre les paramegravetres essentiels de la fabrication et
drsquoen comprendre les eacutetapes cleacutes
Le processus de fabrication des encres est scheacutematiseacute ci-dessous (Figure3)
Figure3 Scheacutema du processus de fabrication des encres
III1 Fabrication du Vernis
La fabrication du vernis est la premiegravere eacutetape du cycle de fabrication de lrsquoencre Il srsquoagit de la mise en
œuvre des matiegraveres premiegraveres seacutelectionneacutees pour apporter les caracteacuteristiques intrinsegraveques de lrsquoencre En
effet le vernis constitue le corps de lrsquoencre les proprieacuteteacutes laquo structurelles raquo de lrsquoencre deacutependent de la
qualiteacute des proprieacuteteacutes des reacutesines diluants et huiles (pour les encres offset) ou solvants (pour les encres
liquides) entrant dans la composition du vernis
Pour les encres offset traditionnelles la fabrication du vernis consiste agrave dissoudre puis agrave cuire une ou
plusieurs reacutesines dures dans des diluants peacutetroliers etou des huiles veacutegeacutetales Cette eacutetape freacutequemment
automatiseacutee est geacuteneacuteralement meneacutee dans un reacuteacteur inerte agiteacute et eacutequipeacute de systegravemes de chauffe La
solubilisation ainsi que les recombinaisons chimiques capitales pour lrsquoobtention des proprieacuteteacutes du vernis
requiegraverent des cycles de vitesse et de tempeacuterature parfaitement controcircleacutes
Dans le cas des encres UV le vernis est fabriqueacute par meacutelange physique des constituants de base de
lrsquoencre ceci sans apport de tempeacuterature La synthegravese chimique des reacuteactifs UV eux-mecircmes est une eacutetape
externaliseacutee
Concernant les encres liquides les vernis utiliseacutes sont reacutealiseacutes par dissolution agrave froid de reacutesines
filmogegravenes dans des solvants agrave lrsquoaide de disperseurs approprieacutes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 20
20
III2 Empacirctage
Lrsquoempacirctage est une preacutedispersion du pigment (organique ou mineacuteral) dans un meacutelange de vernis En effet
une mecircme encre fait appel agrave plusieurs vernis aux proprieacuteteacutes varieacutees dont lrsquoastucieuse combinaison permet
drsquoobtenir des seacuteries drsquoencres aux proprieacuteteacutes totalement diffeacuterentes Certains vernis ont des proprieacuteteacutes tregraves
speacutecifiques drsquoautres peuvent entrer dans la composition de plusieurs reacutefeacuterences
Le pigment livreacute sous forme de poudre est en fait composeacute drsquoune multitude drsquoagreacutegats de particules
eacuteleacutementaires Lrsquoempacirctage vise agrave diviser le plus finement possible ces agreacutegats en enrobant les fines
particules avec le vernis (le liant de lrsquoencre) Cette eacutetape de laquo mouillage raquo permet de remplacer
progressivement lrsquoair entourant les particules par le liant et donc de disperser de faccedilon optimale le
pigment dans le vernis De la qualiteacute de cet enrobage deacutependent certaines proprieacuteteacutes de lrsquoencre telles que
la force colorante ou le brillant
Figure4 Empacircteur - Source Buhler
En fonction du type drsquoencre agrave fabriquer la dispersion srsquoeffectue soit agrave lrsquoaide drsquoun agitateur de type
laquo disque raquo de forme variable soit agrave lrsquoaide drsquoun fouet dit laquo papillon raquo La geacuteomeacutetrie de lrsquoagitateur deacutepend
de la formule de lrsquoencre mais le principe est le mecircme il srsquoagit de creacuteer un cisaillement suffisant au cœur
de la dispersion pour assurer la division des agreacutegats et lrsquoenrobage du pigment La vitesse drsquoagitation
(obtention drsquoun vortex) la tempeacuterature (due au cisaillement) ou encore la vitesse et lrsquoordre
drsquoincorporation des pigments et charges sont des paramegravetres qui affectent la preacutedispersion
III3 Broyage
Le broyage est lrsquoeacutetape qui permet drsquoaffiner la dispersion du pigment initieacutee agrave lrsquoempacirctage lors de la
reacuteduction de la taille des agreacutegats En effet les eacuteleacutements de pigments enrobeacutes de liant qui sont obtenus agrave
lrsquoempacirctage peuvent encore ecirctre disperseacutes de maniegravere plus fine gracircce agrave diffeacuterents types de broyeurs Cette
eacutetape est essentielle pour deacutevelopper la force colorante du pigment car crsquoest sous sa forme la plus
finement diviseacutee qursquoil deacutelivre les couleurs les plus intenses et les plus brillantes
Le broyage diffegravere selon les proceacutedeacutes et appareillages mis en œuvre Les plus communeacutement utiliseacutes sont
le broyage tricylindre(figure5) et le broyage avec microeacuteleacutements(figure6)
III31 Broyage tricylindre
Ce type de broyage est utiliseacute pour la fabrication des encres dites grasses (offset traditionnel et UV)
Comme son nom lrsquoindique le broyeur comporte trois cylindres entre lesquels circule lrsquoencre
Classiquement le broyage srsquoeffectue en trois passes Certains pigments plus difficiles agrave broyer peuvent
neacutecessiter une passe suppleacutementaire Les trois passes srsquoenchaicircnent avec une pression croissante entre les
cylindres qui effectuent le broyage la descente qui affine lrsquoencre empacircteacutee la passe demi-serreacutee qui fait
eacuteclater les agglomeacuterats restants et la passe serreacutee qui finalise la dispersion
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 21
21
Figure5 Broyeur tricylindre - Source Buhler
III32 Broyage avec micro-eacuteleacutements
Toutes les encres (offset traditionnel UV et liquides) peuvent ecirctre broyeacutees selon ce proceacutedeacute seules les
configurations des broyeurs diffegraverent Le broyage est ici assureacute par la mise en mouvement des billes (de
diamegravetre et de matiegravere variables) au sein drsquoun bol (stator) via la rotation drsquoun axe (rotor) Le bol et lrsquoaxe
sont munis de doigts et sont refroidis pour eacuteviter un eacutechauffement trop important Lrsquoencre circule agrave
lrsquointeacuterieur de la chambre du broyeur et les agglomeacuterats sont diviseacutes sous lrsquoimpact des billes La qualiteacute du
broyage est optimiseacutee par reacuteglage de la tempeacuterature et du deacutebit drsquoencre
Figure6 Broyeur agrave micro eacuteleacutements - Source Buhler
Les encres grasses neacutecessitent geacuteneacuteralement une seule passe Elle peut eacuteventuellement srsquoensuivre drsquoune
passe sur tricylindre (refroidissement de lrsquoencre eacutechauffeacutee deacutesaeacuteration) Les encres liquides neacutecessitent
parfois plusieurs passes en recirculationLa finesse du broyage est un facteur primordial qui doit ecirctre
controcircleacute agrave chaque fabrication Elle caracteacuterise la granulomeacutetrie du broyage Ce controcircle peut srsquoeffectuer agrave
lrsquoaide drsquoune jauge type jauge de North(figure7)
Figure7 Jauge de North
III4 La dilution
Les proprieacuteteacutes structurelles et colorimeacutetriques de lrsquoencre sont obtenues apregraves le broyage
La dilution permet drsquoincorporer les diffeacuterents additifs indispensables agrave lrsquoobtention drsquoun produit fini de
qualiteacute Crsquoest lrsquoeacutetape ougrave lrsquoon ajuste la viscositeacute du produit par ajout de diluant ou de solvant (en fonction
du type drsquoencre fabriqueacutee) Les diffeacuterents ajouts srsquoeffectuent sous agitation lente afin drsquohomogeacuteneacuteiser
correctement les ingreacutedients sans deacutetruire la coheacutesion pigmentliant
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 22
22
A cette eacutetape les principaux controcircles de fabrication peuvent ecirctre pratiqueacutes sur le produit afin drsquoatteindre
ses speacutecifications finales
bull viscositeacute il srsquoagit de la mesure physique de la fluiditeacute de lrsquoencre (toujours deacutefinie agrave une tempeacuterature
donneacutee)
Le viscosimegravetre permet eacutegalement drsquoacceacuteder agrave des caracteacuteristiques rheacuteologiques telles que le seuil
drsquoeacutecoulement ou la structure de lrsquoencre
Tableau 4 Techniques de mesure de la viscositeacute
Encre offset
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluants peacutetroliers ou drsquoorigine veacutegeacutetale
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-plan
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01 Pas)
Encre UV
Seacutechage UV
Veacutehicule(s) de
dilution
Diluant UV
Appareils de mesure Viscosimegravetre rotatif cocircne-
plan
Coupes (Ford DIN
AFNOR)
Uniteacute Poise (Po) (1 Po = 01
Pas)
Seconde(s) (dureacutee
drsquoeacutecoulement)
Encre liquide
Seacutechage Traditionnel
Veacutehicule(s) de
dilution
Eau solvants
Appareils de mesure Coupes (Ford DIN AFNOR)
Uniteacute Seconde(s) (dureacutee drsquoeacutecoulement)
bull tack(ou tirant de lrsquoencre) cette mesure permet de quantifier la faculteacute du film drsquoencre agrave se scinder en
deux Le tack est mesureacute agrave lrsquoaide drsquoun tack-o-scope agrave tempeacuterature controcircleacutee lrsquoappareil mesure la force
neacutecessaire agrave la scission du film drsquoencre(figure8)
Figure8 Scission du film drsquoencre
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 23
23
bull coulure lrsquoencre est deacuteposeacutee sur une plaque thermostateacutee agrave laquelle on impose une inclinaison fixeacutee
La distance parcourue par lrsquoencre apregraves un temps donneacute permet de caracteacuteriser la fluiditeacute de lrsquoencre
bull colorimeacutetrie le controcircle de la colorimeacutetrie est effectueacute sur chaque lot fabriqueacute afin drsquoassurer la
conformiteacute au standard Le controcircle peut srsquoeffectuer agrave lrsquoœil en cabine lumiegravere ou par mesure
spectrocolorimeacutetrique
III5 Le conditionnement
Lorsque les controcircles sont effectueacutes et que lrsquoencre est conforme aux speacutecifications elle peut ecirctre libeacutereacutee
pour conditionnement
Les encres sont disponibles sous des modes de conditionnement tregraves diffeacuterents en fonction des volumes
En effet les conditionnements les plus classiques vont de la boicircte de 1 kg typiquement en meacutetal ou en
plastique pour les encres UV au conteneur drsquoune tonne que le fournisseur reacutecupegravere et remplit agrave nouveau
Crsquoest le cas des encres heatset qui ne seacutechant qursquoavec un fort apport de chaleur ne demandent pas de
nettoyage pousseacute des conteneurs avant remplissage
Pour les petites quantiteacutes on a vu apparaicirctre degraves la Drupa 95 des cartouches drsquoencres en polypropylegravene
voire en carton Lrsquoalimentation des machines peut eacutegalement se faire agrave partir de pistolets manuels ou
automatiseacutes sur les machines qui permettent drsquoexploiter la totaliteacute de la cartouche sans aucune perte Ces
systegravemes eacutevitent la formation de peaux lorsque lrsquoencre nrsquoest pas utiliseacutee temporairement
Par ailleurs les encres les plus sensibles aux conditions atmospheacuteriques sont les encres UV Il faut eacuteviter
de stocker les pots agrave la lumiegravere car cela deacuteclenche la polymeacuterisation des encres Ces encres peuvent
geacuteneacuteralement se conserver 6 mois agrave 20 degC maximum
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 24
24
Chapitre 2 LES DIFFERENTS TYPES
DrsquoENCRE
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 25
25
I- Les encres classiques
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre Parmi ces techniques on distingue
I1 Lrsquoencre en Offset
Technique datant de 1903 crsquoest la plus utiliseacutee actuellement
Son principe une plaque en aluminium ne comportant aucun relief ni aucun creux est fixeacutee agrave la surface
drsquoun cylindre rotatif elle a eacuteteacute impressionneacutee par un proceacutedeacute photographique De lrsquoeau est envoyeacutee sur le
cylindre elle ne mouille que les parties de la plaque qui ne constituent pas lrsquoimage Lrsquoencre grasse dont
on enduit ensuite le cylindre est repousseacute par lrsquoeau et ne se fixe que sur les parties constituant lrsquoimage Un
deuxiegraveme cylindre (blanchet) solidaire drsquoune plaque en caoutchouc srsquoappuie sur le premier et reccediloit donc
lrsquoencre constituant lrsquoimage Crsquoest contre ce deuxiegraveme cylindre que le papier vient srsquoappuyer
Dans un proceacutedeacute plus reacutecent dit laquo waterless raquo la plaque nrsquoest pas enduite drsquoeau mais de silicone
On utilise lrsquooffset pour imprimer des livres des affiches des magazineshellip
Crsquoest une encre grasse et qui ne coule pas Sa composition chimique et son degreacute de viscositeacute deacutependent
du mode de seacutechage Il y a de nombreuses couleurs possibles
En Offset il y a 3 autres encres lrsquoencre Quickset lrsquoencre Heatset et lrsquoencre UV
I11 Lrsquoencre Quickset
Lrsquoencre Quickset est utiliseacutee sur des machines offset agrave feuille Lrsquoencre composeacutee de reacutesines syntheacutetiques
posseacutedant des qualiteacutes filmogegravenes particuliegraveres est caracteacuteriseacutee par sa rapiditeacute de seacutechage
La composition drsquoune encre dite laquo quickset raquo et utiliseacutee sur les machines offset agrave feuilles est la suivante
o Colorants Pigments 10 agrave 30
o Liant
Reacutesines dures (deacuteriveacutes de la colophane ou acide abieacutetique) 5 agrave 50
Reacutesines alkydes 0 agrave 15 (On esteacuterifie la fonction alcool secondaire du glyceacuterol par un acide gras
provenant dune huile veacutegeacutetale et les deux fonctions alcool primaire par de lanhydride phtalique La
polymeacuterisation de cet ensemble conduit agrave ce quon appelle une reacutesine alkyde) Le seacutechage plus ou moins
rapide des encres est assujetti agrave la nature plus ou moins siccative de lhuile dont lacide gras est issu La
Figure 9 donne un exemple de reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de
lacide linoleacutenique
Distillats peacutetroliers ou huiles veacutegeacutetales 30 agrave 70
o Additifs 0 agrave 15 des cires des agents modifiant les proprieacuteteacutes rheacuteologiques de lrsquoencre (cest-agrave-dire la
faccedilon dont elle srsquoeacutecoule et parmi ces proprieacuteteacutes il y a la viscositeacute) des eacutemulsifiants des seacutequestrants des
silicones augmentant la reacutesistance agrave lrsquoabrasion et donc diminuant les risques de rayurehellip
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 26
26
Figure9 Reacutesine alkyde formeacutee agrave partir du glyceacuterol de lanhydride phtalique et de lacide
linoleacutenique)
I12 Lrsquoencre Heatset
Si la machine offset est destineacutee agrave imprimer du papier en bobines on utilise de lrsquoencre dite laquo heatset raquo sa
composition est leacutegegraverement diffeacuterente pour tenir compte du mode de seacutechage (air chaud agrave 130degC) et de la
nature du support
Lrsquoencre Heatset est utiliseacutee sur des machines rotatives agrave bobines Lrsquoencre utiliseacutee se caracteacuterise par une
grande brillance et une grande rapiditeacute de seacutechage Egalement composeacutee drsquoun pigment et drsquoune reacutesine
solide dilueacutee sous lrsquoaction drsquoun hydrocarbure lrsquoencre heatset preacutesente un faible tirant et un fort
pourcentage de reacutesine drsquoougrave une grande faciliteacute agrave libeacuterer les huiles mineacuterales lors de son seacutechage
I13 Lrsquoencre UV
Lrsquoencre UV crsquoest lrsquoapport drsquoeacutenergie permettant le changement drsquoeacutetat du film drsquoencre de lrsquoeacutetat liquide agrave
lrsquoeacutetat solide provient des rayons ultraviolets Ces encres UV ne sont pas nocives mais peuvent ecirctre
irritantes et allergisantes
I2 Lrsquoencre en flexographie
Arriveacutee sur le marcheacute dans les anneacutees 60
I21 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre donne de bons reacutesultats au niveau de la reacutesistance au frottement Par exemple leur quantiteacute
deacuteposeacutee sur le papier peut aller de 05 gr de colorant sec par m2 agrave 3 gr par m2 pour un aplat Le seacutechage se
fait par eacutemission drsquoair chaud et par UV
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 27
27
I22 Lrsquoencre UV
Cette encre est constitueacutee principalement de monomegravere et de preacutepolymegravere au niveau des supports utiliseacutes
Elle a la particulariteacute de preacutesenter de tregraves court temps de seacutechage Lrsquoencre deacuteposeacutee agrave une bonne reacutesistance
agrave la chaleur La majoriteacute des presses flexographiques uv sont agrave seacutechage mixte (air chaud et seacutecheur uv)
I3 Lrsquoencre en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est depuis longtemps le proceacutedeacute roi pour les tirages associant qualiteacute et quantiteacute
I31 Lrsquoencre agrave lrsquoeau hybride
Lrsquoencre contient 3 agrave 35 de sulfopolyesters et 65 agrave 95 drsquoacrylique Les systegravemes hybrides sont des
eacutemulsions de latex contenant 35 agrave 45 de composants solides stabiliseacutees par une stabilisation
eacutelectrostatique et par une stabilisation steacuterique
I32 Lrsquoencre hotmelt
Encre particuliegravere qui est solide agrave tempeacuterature ambiante et liquide lorsqursquoelle est chauffeacutee (souvent entre
60 et 130 degC) pour ecirctre transfeacutereacutee agrave lrsquoeacutetat liquide sur le support
I4 Lrsquoencre en seacuterigraphie
Lrsquoencre srsquoapplique agrave des supports varieacutes et pas neacutecessairement plats (bouteilles boicirctes textiles machines
bois etc) et sur de grandes surfaces Impression agrave lrsquoaide de couleurs puissantes et vives
II- Les encres speacuteciales
II1 Lrsquoencre meacutetallique reacutefleacutechissante
Lrsquoencre meacutetallique ne se limite pas aux effets doreacutes ou argenteacutes Il existe plus de 200 reacutefeacuterences de
couleurs meacutetalliques Leur eacuteclat deacutepend drsquoun pheacutenomegravene appeleacute laquo leafing raquo crsquoest agrave dire de la capaciteacute
drsquoalignement des pigments preacutesents agrave la surface du film encreacute Effet miroir chamarreacute ou modoreacute les
encres meacutetalliques peuvent eacutegalement servir drsquoantennes (Ex encres meacutetalliques RFID eacutelectro
conductrice qui captent les ondes de certaines freacutequences)
II2 Lrsquoencre odorante
Impression flexo agrave lrsquoeau combineacutee agrave une impression seacuterigraphie ougrave on peut appliquer comme odeurs
vanille chocolat pecircche menthe orange etc Lrsquoencre odorante confegravere agrave lrsquoeacutetiquette un effet ineacutegaleacute
puisqursquoil suffit de lrsquoeffleurer du bout des doigts pour en reacuteveacuteler lrsquoodeur par simple eacutecrasement des
microcapsules de parfum Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 28
28
II3 Lrsquoencre thermo-chromique
Un changement de comportement optique srsquoopegravere sous lrsquoinfluence de la tempeacuterature Un ton noir ou
coloreacute apregraves avoir atteint une certaine tempeacuterature perd ses proprieacuteteacutes colorielles et devient
complegravetement transparent Les pigments utiliseacutes sont des micros capsules concentreacutees Elles contiennent
un colorant speacutecial et un activateur chimique disperseacutes Proceacutedeacute drsquoimpression flexographie
heacuteliogravure offset
II4 Lrsquoencre grattable
Crsquoest une encre qui disparait au grattage avec lrsquoongle ou agrave lrsquoaide drsquoune piegravece de monnaie Les couleurs
standards sont lrsquoor et lrsquoargent Il y a deux types drsquoencre agrave gratter
o lrsquoencre grattable RX formuleacutee sans plomb et autres meacutetaux lourds
o lrsquoencre grattable RR contient du baryum et ne doit pas ecirctre utiliseacutee sur des objets qui
risquent drsquoecirctre machouilleacutes par des enfants
Les deux ne contiennent pas de produits chimiques Le seacutechage pour lrsquoencre RR est agrave lrsquoair pulseacute de 55 agrave
65 degC Pour lrsquoencre RX le seacutechage se fait agrave lrsquoair pulseacute ou aux infra-rouges avec circulation drsquoair Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II5 Lrsquoencre recyclable veacutegeacutetale
Elle est la mecircme que celle drsquoune encre traditionnelle excepteacute le fait que les huiles mineacuterales sont
remplaceacutees en huiles veacutegeacutetales Le seacutechage se fait en preacutesence de lrsquoair Lrsquoencre a de nombreux avantages
tel que le meilleur transfert meilleur stabiliteacute eauencre Elle a moindre impact sur lrsquoenvironnement
Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II6 Lrsquoencre pour support reacutetractable
Crsquoest une encre reacutesistante agrave la chaleur Elle srsquoajuste au gabarit en respectant les proportions Elastique ou
plastique elle a des qualiteacutes homotheacutetiques Lrsquoencre srsquoadapte aux meacutetamorphoses des supports
reacutetractables auxquels elle est destineacutee
Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II7 Lrsquoencre deacutecoration
Crsquoest une encre qui contribue agrave la deacutecoration inteacuterieure de notre habitat En imitation des matiegraveres ou pour
souligner un design du sol au plafond en passant par le papier peint des murs et drsquoautres surfaces lrsquoencre
est partout Des nouveaux effets et de nouvelles techniques sont appliqueacutes comme les encres de seacutecuriteacute agrave
effet iridescent (qui changent de couleurs selon lrsquoinclinaison du regard ou de lrsquoeacuteclairage) Proceacutedeacute
drsquoimpression seacuterigraphie
II8 Lrsquoencre ardoise
Zone drsquoeacutecriture pour craie Ces zones peuvent ecirctre totales ou seacutelectives la superposition est possible sur
tous graphismes et coloris Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 29
29
II9 Lrsquoencre phosphorescente
Les substances qui la compose sont exciteacutees en leur centre par des moyens artificiels ou par la lumiegravere du
jour puis ameneacutees agrave un plus haut niveau drsquoeacutenergie Ces zones exciteacutees sont constitueacutees drsquoatomes eacutetrangers
qui sont construits dans les cristaux des pigments phosphorescents
Plus la stimulation est longue et intense plus la lumiegravere qui srsquoen eacutemane est vive Cependant degraves que la
saturation est atteinte aucun chargement nrsquoest plus possible Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II10 Lrsquoencre fluorescente
Lrsquoencre fluorescente est utilisable sur le papier carton PVC etc Elle preacutesente une finition eacuteclatante et
offre un seacutechage rapide Gracircce agrave leur composition elle a une bonne reacutesistance agrave lrsquoeau cependant agrave cause
de leur faible reacutesistance agrave la lumiegravere elle ne doit ecirctre utiliseacutee que pour une application en inteacuterieur ou
pour des expositions exteacuterieures de courte dureacutee Si elle est exposeacutee agrave une intense lumiegravere du soleil elle
est sujette agrave une variation de ton rapide Cette encre est utiliseacutee pour les anti-contrefaccedilons avec drsquoautres
encres Proceacutedeacute drsquoimpression seacuterigraphie
II11 Lrsquoencre reacuteactive UV
Cette encre originale ideacuteale pour des concepts de loterie ou de jeux se reacutevegravelent au contact de lrsquoeau du
chaud du froid et mecircme de lrsquoalcool ou sous les UV Il existe drsquoautres encres telles que
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave lrsquoalcool 40deg ou 70deg degreacute
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au froid
- lrsquoencre se reacuteveacutelant au chaud
- lrsquoencre se reacuteveacutelant aux uv
- lrsquoencre se reacuteveacutelant agrave la lumiegravere noire
- lrsquoencre se reacuteveacutelant par filtre rouge ou cryptage
Proceacutedeacute drsquoimpression offset et flexographie
II12 Lrsquoencre saignante
Crsquoest une encre de seacutecuriteacute contenant des colorants qui sous lrsquoaction drsquoun solvant impregravegnent le support
papier (saignent autour de la partie imprimeacutee ou agrave travers le support) de maniegravere agrave ce que toute tentative
drsquoeffacement meacutecanique cause des dommages visibles au document Proceacutedeacute drsquoimpression offset
II13 Lrsquoencre sublimable
Crsquoest une encre pouvant passer de lrsquoeacutetat solide agrave lrsquoeacutetat gazeux sous lrsquoeffet de la chaleur Permet de
marquer le textile Le seacutechage est agrave lrsquoair pulseacute en 15 agrave 20 secondes agrave 40 50 degC Proceacutedeacute drsquoimpression
jet drsquoencre
II14 Lrsquoencre agrave lrsquoeau
Cette encre particuliegraverement opaque permet lrsquoimpression directe mecircme sur les supports fonceacutes avec un
reacutesultat eacutetonnant Elle srsquoillustre par son grand choix de coloris disponibles et leurs qualiteacutes en impression
Tregraves eacuteconomique lrsquoimprimeur peut facilement rajouter jusqursquoagrave 100 de base transparente pour diminuer
le coucirct de lrsquoencre Il est par ailleurs eacutegalement possible pour lrsquoimprimeur ne disposant pas de four
drsquoajouter un durcisseur permettant une fixation rapide sans passage en four Proceacutedeacute drsquoimpression
seacuterigraphie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 30
30
II15 Lrsquoencre agrave tampons
Les encres agrave tampon se diffeacuterencient comme suit
II51 Encres agrave tampon agrave base deau
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments glyceacuterine glycol produits liants ainsi que
drsquoinfirmes quantiteacutes drsquoalcool et drsquoeau Ces encres seront agrave utiliser principalement sur des surfaces
poreuses comme par exemple le papier
Les applications de ces encres se trouvent en premiegravere ligne dans les timbres agrave main et eacutegalement dans les
appareils agrave encrage automatique Comme semelle le caoutchouc comme le polymegravere peuvent ecirctre utiliseacutes
pour reacutealiser le texte
II52 Encres agrave tampon agrave base dhuile
Celles-ci sont drsquoune composition de colorants pigments produits liants et huiles Ces encres seront agrave
utiliser principalement sur des surfaces poreuses comme par exemple le papier Les applications de ces
encres sont orienteacutees vers les Folioteurs automatiques et eacutegalement les timbres agrave mains avec semelle pour
texte an meacutetal ou en caoutchouc reacutesistant aux huiles
II53 Encres agrave tampon agrave base dalcool
Dans ce cas les colorants pigments et produits liants seront meacutelangeacutes avec des alcools Ces encres
peuvent marquer toutes les surfaces non poreuses Principalement sont agrave utiliser ici des timbres agrave main
avec caoutchouc ou polymegravere reacutesistants aux alcools
III- Quelques encres particuliegraveres
III1 Les encres en poudre
Deacutesigneacutees couramment par le terme laquo Toner raquo et utiliseacutees dans les photocopieurs et les imprimantes dites
Laser Il srsquoagit drsquoune poudre constitueacutee de reacutesines meacutelangeacutees agrave du carbone tregraves finement diviseacute Par
action combineacutee drsquoune tension eacutelectrique et de la lumiegravere traversant lrsquoimage agrave reproduire que lrsquoon
applique agrave une feuille de semi-conducteur (seacuteleacutenium par exemple) enrouleacutee sur un tambour la poudre va
se fixer sur celui-ci en reproduisant lrsquoimage Au contact de ce cylindre la feuille de papier va recevoir
cette poudre La feuille est ensuite chauffeacutee et comprimeacutee
III2 Les encres solides
Utiliseacutees dans certaines imprimantes numeacuteriques Le pigment organique est disperseacute dans une reacutesine
Cette reacutesine chauffeacutee est appliqueacutee par la tecircte drsquoimpression sur un cylindre de transfert (chauffeacute lui aussi)
portant une mince couche drsquohuile de silicone la feuille de papier chaude presseacutee contre le cylindre reccediloit
la reacutesine en fusion portant le pigment La feuille est rapidement refroidie La reacutesine et son pigment se
figent
III3 Les encres sympathiques
Ce sont des encres invisibles que lrsquoon peut reacuteveacuteler quand on le souhaite Diffeacuterentes techniques sont
employeacutees Parmi les moyens simples on peut citer lrsquoeacutecriture avec du jus de citron que lrsquoon pourra reacuteveacuteler
en placcedilant la feuille au-dessus de la flamme drsquoune bougie
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 31
31
III4 Lrsquoencre de seiche
Lrsquoencre de seiche (en grec ancien sepia) contenue dans une poche particuliegravere aux ceacutephalopodes
renferme outre la meacutelanine un pigment fonceacute libeacutereacute par les meacutelanosomes (organites secreacuteteacutes par des
cellules de grande taille les meacutelanocytes) de lrsquoalanine de la leucine de lrsquoacide aspartique de lrsquoacide
glutamique de lrsquohydroxyproline de la glycine beacutetaiumlne de lrsquohomarine et de la taurine (voir Tableau 5)
Tableau 5 certains pigments de lrsquoencre seiche
Alanine
Leucine
Acide aspartique
Acide glutamique
Hydroxyproline
Glycinebeacutetaiumlne
Homarine
Taurine
La synthegravese de la meacutelanine ayant lieu agrave partir de la tyrosine via la dopa (gracircce agrave la tyrosinase) et la
dopaquinone (voir Figure10) il nrsquoest pas surprenant de trouver aussi tous ces composeacutes dans lrsquoencre
de seiche On trouve enfin eacutegalement un peu de TMAO (oxyde de trimeacutethylamine)
Figure10 synthegravese de la meacutelanine
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 32
32
Cette encre tregraves fonceacutee lorsqursquoelle sort de la poche de la seiche pacirclit avec le temps pour donner un
brun clair Elle est utiliseacutee en dessin (dessin agrave la seacutepia) soit directement soit leacutegegraverement dilueacutee On
peut aussi laisser seacutecher le liquide sortant de la poche pour reacutecupeacuterer le pigment solide que lrsquoon doit
dissoudre dans lrsquoeau au moment de lrsquoutilisation Certains ajoutent un peu de gomme arabique agrave cette
preacuteparation
Il existe aussi de laquo lrsquoencre seacutepia raquo qui nrsquoa rien agrave voir avec lrsquoanimal et qui est fabriqueacutee agrave partir de noix
de galle de checircne broyeacutees placeacutees dans lrsquoeau bouillies puis filtreacutees La teinte de cette encre peut se
rapprocher beaucoup de celle obtenue agrave partir de lrsquoencre de seiche
IV- Les encres et la seacutecuriteacute alimentaire
Pour marquer les carcasses de viandes lors des controcircles veacuteteacuterinaires dans les abattoirs ou les parties non
comestibles des fromages la croucircte par exemple on utilise des encres rouges brunes ou bleues Ces
encres sont des solutions hydro-alcooliques de colorants le rouge allura AC deacutesigneacute par le code E129 le
brun alimentaire 3 (code E 155) le bleu brillant FCF (code E133) ou le bleu patenteacute V (code E 131) (voir
Tableau 6) Les encres brunes ou rouges sont reacuteserveacutees agrave lrsquoestampillage des viandes deacuteclareacutees bonnes agrave
la consommation par les services veacuteteacuterinaires et au tampon apposeacute par lrsquoabattoir on badigeonne les
viandes reconnues impropres agrave la consommation drsquoencre bleue
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 33
33
Tableau 6 Exemples drsquoencres utiliseacutes dans le domaine alimentaire
Rouge allura AC
ou
rouge alimentaire 17
E129
Brun alimentaire 3
E 155
Bleu brillant FCF
ou
Bleu xylegravene VSG
ou
Erioglaucine
E 133
Bleu patenteacute V
E 131
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 34
34
Chapitre 3 LE SECHAGE DES
ENCRES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 35
35
I- Introduction
Le principe de lrsquoimpression est dapporter un liquide plus ou moins visqueux sous forme drsquoune couche
tregraves mince au contact drsquoun support Les composants du film ainsi formeacute doivent agrave la fois assurer une
bonne coheacutesion du film sec apregraves seacutechage et une bonne adheacuterence au support
Comment se fait le seacutechage de telles encres
Si le support est absorbant les distillats peacutetroliers srsquoinfiltrent par capillariteacute les reacutesines dures se
deacuteposent et les huiles veacutegeacutetales insatureacutees eacuteventuellement preacutesentes se polymeacuterisent par oxydation agrave
lrsquoair
Si le support est peu absorbant comme crsquoest le cas par exemple pour le papier coucheacute les distillats
peacutetroliers ne peuvent pas srsquoinfiltrer et le seacutechage se fait par polymeacuterisation des huiles par oxydation agrave
lrsquoair
La composition des encres destineacutees agrave un support absorbant va privileacutegier les distillats peacutetroliers par
rapport aux huiles veacutegeacutetales et crsquoest le contraire pour les supports qui absorbent peu
Dans un souci de reacuteduire lrsquoeacutemission de COV (composeacutes organiques volatils) des encres pour machine
offset dites encres UV ont eacuteteacute mises au point Elles contiennent essentiellement
Un pigment
des preacutepolymegraveres (Ce sont des moleacutecules qui contiennent des insaturations et qui ne
sont pas totalement polymeacuteriseacutees reacutesines acrylatemeacutethacrylate ou des reacutesines
polyesters insatureacutees) des monomegraveres et des oligomegraveres
Des photo-amorceurs (geacuteneacuterateurs de radicaux) comme la benzopheacutenone
Le seacutechage se fait par insolation par des UV qui fournissent lrsquoeacutenergie neacutecessaire agrave la polymeacuterisation
radicalaire Il se forme un film dur en surface
Il nrsquoy a aucun solvant peacutetrolier aucune odeur et le seacutechage est rapide Les pigments de cette encre doivent
reacutesister aux UV ce qui nrsquoest pas le cas dans les encres quickset ou heatset
Le meacutecanisme de seacutechage est un processus physique ou chimique mais le plus souvent sera un subtil
compromis entre les deux Il doit avoir lieu le plus rapidement possible apregraves la deacutepose du film sur le
support Les composants de lencre permettent de reacuteguler son seacutechage en surface ou agrave cœur
Les diffeacuterents processus de seacutechage vont permettre de distinguer les cateacutegories drsquoencres Notons
eacutegalement que les diffeacuterents processus et leur combinaison permettent drsquooptimiser cette phase pour
srsquoadapter ainsi aux supports et aux conditions environnantes pour finalement reacutepondre aux exigences du
produit fini
II- Le seacutechage physique
Le seacutechage physique est encore appeleacute seacutechage par infiltration Lrsquoencre deacuteposeacutee sur un support poreux
peacutenegravetre dans ses interstices Plus exactement le veacutehicule de lrsquoencre srsquoinfiltre entre les fibres du papier par
capillariteacute laissant en surface les pigments En reacutealiteacute ce film drsquoencre ne segraveche pas vraiment il perd juste
sa fluiditeacute Temps de seacutechage 3 minutes
Ces encres sont de type coldset utiliseacutees principalement sur les rotatives de presse Chacun peut faire
lrsquoexpeacuterience du doigt qui noircit lorsqursquoon le frotte sur un journal
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 36
36
Ces encres ont une composition simplifieacutee des pigments sont disperseacutes dans un veacutehicule peu eacutelaboreacute Ce
sont donc des encres peu coucircteuses Elles existent depuis peu en version waterless utiliseacutees sur la
Cortina de KBA nouveauteacute deacutecouverte agrave la Drupa en mai 2000 dont la commercialisation est preacutevue en
2002
III- Le seacutechage chimique
Le seacutechage chimique est encore appeleacute seacutechage par oxydo-polymeacuterisation Le veacutehicule contenu dans
lrsquoencre au contact de lrsquooxygegravene de lrsquoair et agrave tempeacuterature ambiante polymeacuterise pour former un film
laquo sec raquo de rigiditeacute variable
Les eacuteleacutements susceptibles de polymeacuteriser sont des huiles veacutegeacutetales insatureacutees (huiles siccatives)
employeacutees telles quelles ou modifieacutees sous forme de reacutesines syntheacutetiques En preacutesence de lrsquooxygegravene de
lrsquoair les insaturations provoquent une polymeacuterisation de type radicalaire qui peut ecirctre tregraves longue (de 8 agrave
24 heures) Ces reacuteactions peuvent ecirctre acceacuteleacutereacutees par lrsquoajout de siccatifs geacuteneacuteralement des sels
meacutetalliques ou parfois par la chaleur (seacutecheurs infrarouges)
Il faut noter qursquoen pratique cette reacuteaction se poursuit longtemps et qursquoelle entraicircne la perte progressive de
la souplesse du film de son brillant et donc son vieillissement
Dautre part dans les reacuteactions de polymeacuterisation des sous-produits doxydation se forment comme
certains aldeacutehydes ceacutetones et acides carboxyliques Ces sous-produits geacutenegraverent parfois des odeurs qui
empecircchent lutilisation de certaines de ces encres dans le domaine de lemballage alimentaire
IV- Le seacutechage mixte
Le seacutechage mixte encore appeleacute seacutechage quickset associe infiltration et oxydo-polymeacuterisation Ce
mode de seacutechage est le plus courant dans lrsquoimpression sur les machines agrave feuilles ougrave le seacutechage par
oxydo-polymeacuterisation est combineacute au seacutechage par infiltration On utilise des encres quickset qui peut
ecirctre formuleacutees pour le proceacutedeacute waterless
Il srsquoagit drsquoun eacutequilibre entre les deux modes de seacutechage le veacutehicule de lrsquoencre est composeacute de solvants et
de reacutesines stables pendant lrsquoimpression mais qui se seacuteparent sur le support Les composants fluides
peacutenegravetrent par infiltration dans ce support laissant en surface un composeacute relativement sec et mou qui va
subir un seacutechage par oxydo-polymeacuterisation
Avec ce principe le seacutechage des impressions par superposition de couleurs est tregraves influenceacute par les
premiegraveres couches deacuteposeacutees
La preacutesence de seacutecheurs IR (infrarouge) permet dacceacuteleacuterer linfiltration et loxydo-polymeacuterisation par
apport de chaleur Les seacutecheurs sont constitueacutes de tubes de quartz accoleacutes dont le rayonnement utile est de
08 agrave 2 mm La consommation de ces seacutecheurs est assez eacuteleveacutee car la puissance de chaque lampe est de 1
agrave 2 kW et quun panneau neacutecessite une dizaine de lampes La dureacutee des lampes est relativement longue
(10000 heures) par rapport aux lampes UV (1500 heures) et leur rendement eacutenergeacutetique est drsquoenviron
60
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 37
37
V- Le seacutechage thermique
Ce mode de seacutechage encore appeleacute seacutechage heatset combine le seacutechage par infiltration et le seacutechage
par eacutevaporation Les solvants volatils contenus dans le veacutehicule de ces encres laquo heatset raquo sont
partiellement absorbeacutes par le support (10 agrave 20 des solvants) la majeure partie (80-90 ) eacutetant eacutevaporeacutee
lors du passage dans le four sous une circulation drsquoair chaud de 100 agrave 200 degC Ces encres peuvent ecirctre
aussi formuleacutees en version waterless
Ces encres sont employeacutees pour les impressions sur rotatives lorsque les vitesses drsquoimpression neacutecessitent
un seacutechage presque instantaneacute sans risque de maculage
Les seacutecheurs agrave air chaud utilisent du gaz (butane propane gaz naturel ou GPL) ou du fioul pour fournir
de lair dans plusieurs caissons successifs Ils sont en geacuteneacuteral tregraves longs dautant plus que les machines
sont rapides Les sous-produits du seacutechage (solvants) sont extraits et doivent ecirctre eacutelimineacutes pour ne pas
ecirctre rejeteacutes dans latmosphegravere Cette eacutetape deacutepuration peut se faire par lintermeacutediaire deacutepurateurs
catalytiques ou thermiques Actuellement certains fournisseurs proposent des solutions inteacutegrant le
seacutechage et lrsquoeacutepuration thermique reacutecupeacuterative ou reacutegeacuteneacuterative
La quantiteacute de chaleur neacutecessaire au seacutechage du support imprimeacute deacutepend de la nature du support et
surtout de sa porositeacute qui deacutefinit sa part dabsorption mais aussi de son grammage et de son taux
dhumiditeacute Elle deacutepend eacutegalement de la quantiteacute de solution de mouillage deacuteposeacutee sur le support lors de
limpression Lefficaciteacute du seacutecheur deacutepend quant agrave lui de ses caracteacuteristiques techniques et du gaz utiliseacute
(celui-ci est majoritairement du gaz de ville mais certaines imprimeries ny ayant pas accegraves le gaz est
alors du propane butane ou GPL stockeacute dans des cuves) En effet du fait que la capaciteacute calorifique du
gaz varie lefficaciteacute du seacutecheur varie eacutegalement
VI- Le seacutechage par rayonnement UV
Il concerne des encres dont le film se solidifie par action de rayonnement UV (ultraviolet) ou EB
(Electron Beam ndash faisceaux drsquoeacutelectrons) sur certains composeacutes du veacutehicule Ces rayonnements agissent
de diffeacuterentes maniegraveres
VI1 Les encres UV
Ces encres polymeacuterisent par action du rayonnement UV sur les photo-amorceurs contenus dans le
veacutehicule de lrsquoencre La polymeacuterisation a lieu par voie radicalaire ou plus marginalement par voie
cationique Ces systegravemes ont pour grand avantage drsquoecirctre tregraves rapides et de fournir un film drsquoencre durci en
sortie de machine Ces encres sont tregraves utiliseacutees dans le secteur de lemballage pour lrsquoimpression
drsquoeacutetiquettes ou encore sur des supports tregraves fermeacutes (type PVC papiers coucheacutes ou supports papiers deacutejagrave
imprimeacutes en plusieurs couleurs donc fermeacutes eacutegalement) Ces systegravemes sont tregraves utiliseacutes eacutegalement pour le
vernissage des impressions
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 38
38
VI2 Les seacutecheurs UV
Les seacutecheurs UV peuvent ecirctre disposeacutes entre les diffeacuterents groupes de la machine ou en fin de machine
Le rayonnement UV utile pour le seacutechage des encres est compris entre 220 et 440 nm issu de lampes
regroupeacutees parfois en panneaux (un seacutecheur sera constitueacute de 1 agrave 4 lampes) Sur rotative on peut trouver
ainsi 4 agrave 10 tubes au total
Les lampes classiques sont constitueacutees de tubes de quartz contenant un gaz inerte et du mercure les plus
courantes eacutetant des lampes agrave vapeur de mercure polychromatiques agrave moyenne ou haute pression Leur
forme et principe de fonctionnement ont beaucoup eacutevolueacute ces derniegraveres anneacutees pour obtenir une meilleure
efficaciteacute en intensiteacute (seacutelection des longueurs dondes) Des reacuteflecteurs paraboliques ou elliptiques sont
notamment installeacutes pour renvoyer les rayons sur le support imprimeacute Par ailleurs sur tout le spectre de la
lampe eacutemis seulement 13 de la puissance fournie agrave une lampe est transformeacutee en rayonnement UV les
23 restants sont transformeacutes en lumiegravere visible et surtout en chaleur (infrarouge) La part dinfrarouge
provoque notamment un eacutechauffement du support il est donc preacutefeacuterable dajouter un systegraveme de
refroidissement ce qui augmente les consommations eacutelectriques Enfin lensemble de linstallation doit
ecirctre correctement ventileacute pour dune part assurer un refroidissement et dautre part eacuteliminer lozone formeacute
pendant la phase damorccedilage des reacuteactions de polymeacuterisation
Les lampes ont une puissance lineacuteaire 80-120 Wcm le plus couramment 80 Wcm Leur dureacutee de vie est
denviron de 1000-1500 heures suivant lutilisation qui en est faite Leur longueur peut varier denviron 30
agrave 120 cm Agrave titre dexemple il faut environ 1200 Wcm pour seacutecher une bande imprimeacutee agrave une vitesse de
300min dont lencre contiendrait de 3 agrave 8 de photoamorceurs
Un autre type de lampe a eacuteteacute deacuteveloppeacute ces derniegraveres anneacutees les lampes monochromatiques Excimer Au
contraire des lampes agrave vapeur de mercure celles-ci eacutemettent autour de 308 nm ce qui signifie quil faut
optimiser le photoamorceur pour quil absorbe au mieux agrave ces longueurs donde Une autre contrainte est
latmosphegravere qui doit contenir tregraves peu doxygegravene Par contre leur inteacuterecirct reacuteside dans le fait quil ny a pas
besoin de chauffer deacutelectrode dans le tube de quartz donc le tube reste froid Avec ce type de lampe les
besoins en seacutechage pour une bande dimprimeacute agrave une vitesse de 400 mmin sont seulement de 100 Wcm
De plus cette puissance est largement en dessous de la puissance que lon peut obtenir avec ce type de
lampe
Les seacutecheurs UV en raison du vieillissement des lampes demandent un entretien reacutegulier pour que le
seacutechage de lencre se fasse correctement
VII- Le seacutechage par rayonnement EB
VII1 Les encres EB
Ces encres (EB = Electron Beam) ont un veacutehicule qui ne neacutecessite pas de photoamorceur puisque
lrsquoeacutenergie des faisceaux drsquoeacutelectrons est dans ce cas suffisante pour creacuteer les radicaux libres neacutecessaires agrave la
polymeacuterisation Ce type drsquoencres est employeacute principalement sur des rotatives imprimant du carton ou du
papier coucheacute dans le secteur de lemballage
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 39
39
VII2 Les seacutecheurs EB
Le principe de fonctionnement (systegraveme agrave rideau) de ces seacutecheurs est baseacute sur une eacutemission deacutelectrons
produits par un ou plusieurs filaments de tungstegravene chauffeacutes par un courant eacutelectrique dans un vide
pousseacute Un dispositif eacutelectromagneacutetique de haute tension permet ensuite dacceacuteleacuterer ces eacutelectrons et de les
focaliser vers le support agrave travers une fente Plus lacceacuteleacuteration est forte plus la profondeur de peacuteneacutetration
des eacutelectrons est importante Ceci permet de seacutecher des eacutepaisseurs dencre plus importantes encore quen
UV (jusquagrave 500 mm pour lEB contre 150 mm environ pour lUV) Lensemble est disposeacute sous
atmosphegravere inerte et sous blindage pour eacuteviter la diffusion des rayons X geacuteneacutereacutes dans latelier
La puissance de ces seacutecheurs a eacuteteacute consideacuterablement reacuteduite ces derniegraveres anneacutees pour passer de
plusieurs MEV (Meacutega Electrons Volts) agrave quelques centaines de KEV (Kilo Electrons Volts)
Toutefois le coucirct des installations rend cette technique peu utilisable elle est donc tregraves peu reacutepandue en
Europe Aux Eacutetats-Unis elle est employeacutee dans le secteur de lemballage plus speacutecifiquement lemballage
alimentaire
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 40
40
Chapitre 4 UTILISATION DES
ENCRES DANS LES IMPRIMANTES
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 41
41
Lrsquoimprimerie est un gros utilisateur drsquoencres Les techniques utiliseacutees sont diverses et ne neacutecessitent pas
toutes le mecircme type drsquoencre
Les imprimantes ont eacuteteacute conccedilues degraves lrsquoapparition des premiers ordinateurs pour permettre la consultation
et la conservation sur support papier des reacutesultats produits par les programmes informatiques En effet agrave
lrsquoeacutepoque des premiers calculateurs les eacutecrans nrsquoexistaient pas encore et les meacutethodes de stockage de
lrsquoinformation eacutetaient tregraves rudimentaires et tregraves coucircteuses
Figure 11 Imprimante agrave jet drsquoencre Figure 12 Imprimante laser
Avec le temps les imprimantes ont eacutenormeacutement eacutevolueacute dans leur meacutethode drsquoimpression et de traction du
papier mais eacutegalement dans leur qualiteacute drsquoimpression leur encombrement et leur coucirct
Lrsquoinformatisation massive des entreprises les projets de laquo deacutemateacuterialisation raquo et les eacuteconomies
escompteacutees par le laquo zeacutero papier raquo nrsquoont pas supprimeacute les imprimantes et lrsquousage du papier comme support
drsquoinformation
I- Impression couleur
Limpression couleur est reacutealiseacutee agrave laide de trois encres de couleurs diffeacuterentes chaque encre ayant la
proprieacuteteacute dabsorber une couleur (Rouge vert ou bleu)
bull Cyan Cette encre absorbe la couleur rouge
bull Magenta Cette encre absorbe la couleur verte
bull Jaune Cette encre absorbe la couleur bleue
Si on utilise en quantiteacutes eacutegales de lencre cyan et de lencre jaune les couleurs rouge et bleue seront
absorbeacutees la tacircche dencre apparaicirctra verte
En dosant les quantiteacutes dencre utiliseacutees on arrive agrave obtenir toute la gamme de couleurs Le noir peut ecirctre
obtenu de deux maniegraveres soit en utilisant les encres Cyan Magenta et jaune (Solution tregraves coucircteuse) soit
en utilisant une encre noire placeacutee dans une reacuteserve dencre seacutepareacutee
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 42
42
Figure 13 formule chimique de pigment
cyan
Figure 14 formule chimique de pigment
magenta
Figure 15 formule chimique de pigment
jaune
Figure 16 scheacutema expliquant les couleurs
obtenu si on fait meacutelanger les encres cyan
magenta et jaune
II- Les diffeacuterents types de proceacutedeacutes dimpression
Lrsquoimpression est une technique qui permet de transfeacuterer une image sur des mateacuteriaux divers (papier
carton film plastiquehellip) Lrsquoimage repreacutesenteacutee sur un support meacutecanique (le clicheacute) est transfeacutereacutee par
lrsquointermeacutediaire drsquoune encre qui geacuteneacuteralement un liquide va ecirctre transformeacutee en un film solide sur le
mateacuteriau agrave imprimer
On distingue plusieurs proceacutedeacutes drsquoimpression la flexographie lrsquoheacuteliogravure lrsquooffset la seacuterigraphie A
ceux-ci on peut ajouter des proceacutedeacutes divers bien souvent eacutemergents comme lrsquoeacutelectrophotographie le jet
drsquoencre ou le transfert thermique
Le choix drsquoun proceacutedeacute est en fonction
Du type de mateacuteriaux utiliseacute (papier coucheacute ou non carton film plastique meacutetal etc)
De la qualiteacute de lrsquoimage souhaiteacutee
Du nombre drsquoexemplaire agrave reproduire
Du mateacuteriel disponible et des habitudes
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 43
43
III- Le proceacutedeacute drsquoimpression offset
III1 Introduction
Inventeacute en 1796 par Senefelder appeleacute alors lithographie (du grec lithos pierre) ce proceacutedeacute eacutetait baseacute
sur la reacutepulsion de lrsquoencre par les zones de la surface qui eacutetaient humidifieacutees et leacutetalement de cette mecircme
encre sur les zones segraveches Aujourdrsquohui ce proceacutedeacute a beaucoup eacutevolueacute du point de vue technique mais le
principe de base reste identique
III2 Le proceacutedeacute
Figure 17 scheacutema des proceacutedeacutes offset
conventionnel et Waterless
Le proceacutedeacute offset tient son nom de la
preacutesence drsquoune surface intermeacutediaire entre la
forme imprimante et le support le blanchet
Ce dernier est un mateacuteriau caoutchoutique
destineacute agrave reporter (en anglais to set off)
lrsquoimage de la plaque au support Crsquoest un
proceacutedeacute que lrsquoon classe parmi les proceacutedeacutes
drsquoimpression indirects
III21Loffset conventionnel
Le proceacutedeacute offset conventionnel est un proceacutedeacute drsquoimpression planographique agrave la diffeacuterence drsquoautres
proceacutedeacutes comme lrsquoheacuteliogravure ou la flexographie sa forme imprimante est plane La diffeacuterence de
profondeur entre les zones imprimantes et les zones non-imprimantes est de lrsquoordre du micromegravetre De ce
fait ce nrsquoest pas un pheacutenomegravene physique qui seacutepare les zones imprimantes des zones non-imprimantes
(lrsquoencre remplit des creux ou se place sur des reliefs) mais un pheacutenomegravene physico-chimique le principe
de base de lrsquooffset humide repose sur la reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre
La plaque est traiteacutee au preacutealable de sorte que les zones imprimantes soient hydrophobes (chassent lrsquoeau)
et les zones non-imprimantes hydrophiles (attirent lrsquoeau) Cette plaque en geacuteneacuteral agrave base drsquoaluminium
est graineacutee et anodiseacutee pour bien capter lrsquoeau dans les zones non-imprimantes puis elle est recouverte
drsquoune fine couche de polymegravere sur les zones imprimantes
Le principe de ce proceacutedeacute consiste alors agrave deacuteposer la solution de mouillage contenant une grande majoriteacute
drsquoeau sur les zones non-imprimantes et lencre sur les zones imprimantes
En pratique il ny a pas reacutepulsion totale entre la solution de mouillage et lencre Pour quil y ait un bon
transfert il est indispensable quune certaine quantiteacute de solution de mouillage peacutenegravetre dans lencre Cest
donc une eacutemulsion de solution de mouillage dans lencre qui se forme au niveau des toucheurs-encreurs
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 44
44
derniers rouleaux du systegraveme dencrage en contact avec la plaque De la mecircme faccedilon en pratique la
solution de mouillage seacutetale un peu tregraves difficilement sur les zones imprimantes
Lors de limpression la solution de mouillage se place tregraves aiseacutement sur les zones non-imprimantes de la
plaque et plus difficilement sur les zones imprimantes Aussi lorsque lencre vient seacutetaler sur la plaque
mouilleacutee elle est repousseacutee par les zones non-imprimantes tandis que sur les zones imprimantes elle a
beaucoup plus de faciliteacute agrave seacutetaler
Tout lrsquoart de ce proceacutedeacute consiste donc agrave trouver et agrave maintenir leacutequilibre entre la solution de mouillage et
lrsquoencre de faccedilon agrave ce qursquoil nrsquoy ait ni trop ni trop peu de lrsquoun ou lrsquoautre de ces composants car un excegraves
peut conduire irreacutemeacutediablement agrave de gros deacutefauts dimpression
III22 Loffset waterless
Loffset waterless est une exception agrave ce principe Il est appeleacute offset du fait de la preacutesence dun
blanchet intermeacutediaire pour reporter lencre et waterless du fait de labsence de solution de mouillage
Le principe de reacutepulsion entre la solution de mouillage et lencre est remplaceacute par la reacutepulsion entre la
silicone et lrsquoencre la silicone eacutetant le composeacute de la plaque constitutif des zones non-imprimantes Dans
ce cas lrsquoencre se place sur les zones non-siliconeacutees qui sont leacutegegraverement en creux Dans ce proceacutedeacute la
difficulteacute consiste agrave maintenir la viscositeacute des encres stable au cours du tirage ce qui est faciliteacute par la
preacutesence drsquoun systegraveme de refroidissement (circulation deau ou lame dair) des cylindres drsquoencrage ouet
du cylindre porte-plaque
III3 Les eacuteleacutements du proceacutedeacute offset
Pour imprimer un support en offset il faut les diffeacuterents eacuteleacutements suivants
une presse dont le systegraveme central dimpression comprend un cylindre porte-plaque un
cylindre porte-blanchet et un cylindre de contre-pression un systegraveme de mouillage et un systegraveme
drsquoencrage
des consommables support (papier carton plastiquehellip) solution de mouillage blanchet
et encre
Figure 18 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en offset
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 45
45
III31 Les presse
Elles se divisent en deux grandes cateacutegories les presses agrave feuilles et les rotatives agrave bobines Leurs
configurations sont tregraves variables en capaciteacute de production et en formats
Les presses agrave feuilles sont destineacutees agrave des tirages de lrsquoordre de quelques milliers agrave quelques dizaines de
milliers de feuilles alors que les rotatives sont rentables pour les tirages plus eacuteleveacutes
Les rotatives sont cependant moins souples en termes de variations de format et sont limiteacutees aux
supports peu eacutepais
III32 Les consommables
a) La solution de mouillage
La solution de mouillage a pour principales fonctions de proteacuteger les zones non-imprimantes de la
plaque et de srsquoeacutemulsionner dans lrsquoencre Elle est composeacutee en grande partie drsquoeau (de 77 agrave 98 )
additionneacutee drsquoalcool isopropylique (ou substituts 5 agrave 20 ) et drsquoun additif (2 agrave 3 )
Lrsquoalcool isopropylique a pour fonction de faciliter le mouillage de la plaque daugmenter la viscositeacute
de la solution de mouillage drsquoameacuteliorer lrsquoeacutemulsionnement de lrsquoencre Son eacutevaporation permet de refroidir
les rouleaux en maintenant les caracteacuteristiques de leacutemulsion
Lrsquoadditif est destineacute agrave stabiliser le pH de la solution agrave reacuteduire la tension superficielle agrave empecirccher le
deacuteveloppement des bacteacuteries et autres micro-organismes ainsi que le deacutepocirct de sels insolubles Il doit
eacutegalement jouer un rocircle anticorrosif et anti-mousse
b) Le papier
Le papier support drsquoimpression doit eacutevidemment recevoir lrsquoencre sur sa surface lrsquoabsorber sans excegraves
pour maintenir un aspect visuel drsquointensiteacute et de brillance Sa composition joue un rocircle dans les
interactions encre-papier ce qui va deacuteterminer non seulement le rendu final de lrsquoimpression mais
eacutegalement lrsquoaptitude au deacutesencrage du support Ainsi un papier dit coucheacute aura un meilleur rendu apregraves
impression Un papier non coucheacute contiendra dans sa masse des eacuteleacutements destineacutes agrave empecirccher une trop
grande absorption drsquoeau pour favoriser le seacutechage des encres et ne pas deacuteformer les papiers (tuilage) ainsi
que des constituants modifiant sa blancheur et son opaciteacute
c) Le blanchet
Le blanchet joue un rocircle essentiel dans le transfert de lrsquoimage qui peut se faire gracircce agrave son caractegravere
eacutelastique Il doit en effet eacutepouser les irreacutegulariteacutes du papier en eacutetant peu sensible agrave son abrasion En outre
il protegravege la plaque de labrasion Il doit aussi absorber des variations drsquoeacutepaisseurs (passage de deux ou
plusieurs feuilles)
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 46
46
IV- Proceacutedeacute de Flexographie
La flexographie est un proceacutedeacute en relief dans
lequel la forme imprimante est un
photopolymegravere flexible Ce proceacutedeacute a trouveacute
une application tregraves importante dans le
domaine de lrsquoemballage en particulier gracircce
aux avantages qursquooffre la forme imprimante
souple (possibiliteacute drsquoimprimer des supports
ayant des eacutetats de surface de qualiteacute
moyenne) Ce proceacutedeacute est eacutegalement utiliseacute
pour lrsquoimpression de certains quotidiens
avec des encres agrave lrsquoeau
Lrsquoencre est drsquoabord deacuteposeacutee sur les reliefs du
clicheacute agrave lrsquoaide drsquoun cylindre encreur graveacute
Puis lrsquoimage est transfeacutereacutee sur le mateacuteriau agrave
imprimer par pression de celui-ci sur le
clicheacute gracircce agrave un cylindre de contre-
pression
Figure 19 Scheacutema de principe dun groupe
imprimant en flexographie
V- Proceacutedeacute de lrsquoHeacuteliogravure
Figure 20 Scheacutema de principe dun
groupeimprimant en heacuteliogravure
Lrsquoheacuteliogravure est le proceacutedeacute
particuliegraverement bien adapteacute aux tregraves longs
tirages ougrave une haute qualiteacute de reproduction
est exigeacutee
Crsquoest un proceacutedeacute en creux dans lequel lrsquoencre
est transfeacutereacutee depuis un cylindre de cuivre
graveacute directement sur le support
Lrsquoheacuteliogravure utilise une forme imprimante
constitueacutee par un cylindre meacutetallique graveacute
Lors de lrsquoimpression lrsquoencre est deacuteposeacutee
dans les alveacuteoles de la gravure puis le
mateacuteriau agrave imprimer est presseacutee entre le
cylindre graveacute et le cylindre drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 47
47
Les applications de lrsquoheacuteliogravure sont tregraves diverses publication de catalogues de VPC de tickets
emballages Les supports drsquoimpression utiliseacutes sont par conseacutequent tregraves varieacutes papiers et cartons mais
aussi films polymegraveres emballages souples papiers deacutecoratifs
Ce proceacutedeacute est reacuteserveacute agrave la reacutealisation de grandes seacuteries
VI- Proceacutedeacute de la seacuterigraphie
VI1 Description succincte du proceacutedeacute et ses applications
En seacuterigraphie le transfert drsquoencre se fait suivant le principe du stencil on force lrsquoencre agrave passer au
travers drsquoun eacutecran sur le support par pression agrave lrsquoaide drsquoune racirccle Cet eacutecran preacutealablement preacutepareacute
suivant des meacutethodes de masquage laisse peacuteneacutetrer lrsquoencre dans les zones imprimantes et la bloque au
niveau des zones non imprimantes Lrsquoeacutepaisseur de lrsquoencre deacuteposeacutee sur le support deacutepend de la pression et
de lrsquoangle de la racirccle ainsi que de la finesse de lrsquoeacutecran Crsquoest avec ce proceacutedeacute qursquoil est possible de deacuteposer
les eacutepaisseurs drsquoencre les plus eacuteleveacutees (jusqursquoagrave plusieurs dizaines de micromegravetres) La seacuterigraphie permet
donc drsquoimprimer une tregraves grande varieacuteteacute de supports et drsquoobjets et est utiliseacutee dans des applications aussi
varieacutees que lrsquoemballage (en particulier lrsquoimpression de reacutecipients en polymegraveres) les affiches grand
format lrsquoimpression de textiles lrsquoimpression de circuits eacutelectriques Par contre ce proceacutedeacute est
relativement lent Il est donc mieux adapteacute aux courts tirages
VI2 Caracteacuteristiques geacuteneacuterales des encres pour la seacuterigraphie
Compte tenu du proceacutedeacute drsquoimpression les encres pour la seacuterigraphie ne doivent pas contenir de solvants
tregraves volatils Par ailleurs pour que le transfert drsquoencre soit bien controcircleacute lrsquoencre doit posseacuteder une
viscositeacute minimale (15 agrave 2 Pa middot s au moins) et une contrainte de seuil drsquoeacutecoulement non neacutegligeable
Lrsquoeacutepaisseur drsquoencre deacuteposeacutee est geacuteneacuteralement plus eacuteleveacutee qursquoavec les autres proceacutedeacutes drsquoimpression le
seacutechage peut donc ecirctre critique Les modes de seacutechage utiliseacutes sont lrsquoeacutevaporation de solvant ou de plus en
plus freacutequemment la photopolymeacuterisation
Figure 21 Scheacutema de principe dun groupe imprimant en seacuterigraphie
VII- Proceacutedeacute de lrsquoeacutelectrophotographie
Lrsquoeacutelectrophotographie est avec le jet drsquoencre le plus important proceacutedeacute drsquoimpression numeacuterique Dans ce
proceacutedeacute une image latente (intermeacutediaire et provisoirement invisible) est formeacutee sur un cylindre revecirctu
drsquoun mateacuteriau photoconducteur Ce photoconducteur est isolant dans lrsquoobscuriteacute Il subit une preacutecharge
uniforme puis sous lrsquoeffet drsquoun rayon lumineux certaines zones du photoconducteur sont deacutechargeacutees
Lrsquoimage latente ainsi formeacutee est reacuteveacuteleacutee gracircce agrave un toner (poudre) de charge opposeacutee agrave celle du
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 48
48
photoconducteur Lrsquoimage deacuteveloppeacutee est ensuite transfeacutereacutee sur le support drsquoimpression ougrave elle est fixeacutee
sous lrsquoeffet drsquoune eacuteleacutevation de tempeacuterature (jusqursquoagrave 120-140degC) les particules de toner passent agrave lrsquoeacutetat
de fluide visqueux ce qui permet leur eacutetalement et suivant leurs proprieacuteteacutes physico-chimiques leur
adheacutesion sur le support Le principe de ce proceacutedeacute est deacutecrit en deacutetail dans les reacutefeacuterences
VIII- Proceacutedeacute drsquoimpression jet drsquoencre
VIII1 Introduction
Le jet dencre est une technique preacutesente dans de nombreux secteurs de lindustrie La notion de jet dencre
est souvent associeacutee agrave la bureautique personnelle mais il convient eacutegalement de penser agrave lagroalimentaire
ou agrave limpression des eacutetiquettes de routage en fait tout ce qui relegraveve du codage industriel est reacutealiseacute
gracircce au jet dencre
Bizarrement cette technique possegravede uniquement une image de moderniteacute et de technique davenir alors
que ses origines remontent agrave la fin du dix-huitiegraveme siegravecle en France Les regravegles de base telles quelles sont
encore suivies aujourdhui ont eacuteteacute eacuterigeacutees degraves 1890 par M Rayleigh chercheur agrave Cambridge Le mateacuteriel
que nous utilisons aujourdhui na cependant eacuteteacute mis au point que dans les anneacutees 60 Quelle que soit la
technique mise en œuvre limage est geacuteneacutereacutee sans quil y ait dimpact sur le support Le principe de base
est de projeter et diriger des petites gouttes dencre agrave laide dun ordinateur Il existe deux grandes familles
de techniques dimpression agrave jet dencre
Le jet continu (CIJ ContinuousInk Jet)
La goutte agrave la demande (DOD Drop On Demand)
VIII2 Les diffeacuterentes techniques
VIII21 Le jet continu
Le systegraveme le plus simple est le jet continu On force lencre sous pression (3105 Pa) agrave passer agrave travers
une ou plusieurs buses Ainsi ce qui est agrave la base un jet liquide se transforme en un flux de gouttelettes
dont la taille et la freacutequence deacutependent principalement de la tension de surface du liquide de la pression
appliqueacutee et de la taille de la buse Afin dobtenir des tailles et des espaces entre gouttes les plus reacuteguliers
possibles on envoie en fait des impulsions de pression reacuteguliegraveres
Pour cela on peut alimenter en courant alternatif haute freacutequence (jusquagrave 1 MHz) un cristal pieacutezo-
eacutelectrique en contact avec lencre On geacutenegravere ainsi un jet de gouttelettes qui pour sa part avance agrave une
vitesse comprise entre 5 et 20 m par seconde On obtient alors une ligne continue de points qui font
chacun trois fois la taille dune goutte
Pour que lon puisse imprimer un message agrave laide dune buse unique il faut que chaque goutte soit
controcircleacutee et dirigeacutee individuellement Pour cela on utilise leacutelectrostatique on place une eacutelectrode autour
du jet dencre agrave lendroit ougrave les gouttes se forment Le jet se charge par induction et chaque goutte porte
deacutesormais une charge dont la valeur deacutepend de la tension appliqueacutee Les gouttes passent ensuite entre
deux plaques deacuteflectrices chargeacutees de signe opposeacute et suivent alors une direction donneacutee lamplitude du
mouvement eacutetant proportionnelle agrave la charge porteacutee par chacune dentre elles Pour empecirccher les autres
gouttes datteindre le papier on les laisse non chargeacutees ainsi au lieu de se diriger vers le support elles
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 49
49
continuent leur chemin sans ecirctre deacutevieacutees et vont directement dans un reacuteceptacle Lencre est alors filtreacutee et
peut ecirctre reacuteutiliseacutee
Les contraintes physiques concernant la taille utile des gouttes de la buse ainsi que la tension de surface
de lencre font quen pratique les freacutequences de formation des gouttes sont de lordre de 100 kHz 60 agrave
120000 gouttes sont formeacutees par seconde
Il est eacutegalement possible dutiliser des rangeacutees de buse formant chacune des colonnes de points Dans ce
cas ce sont les gouttes qui ne doivent pas arriver sur le support qui sont chargeacutees et conduites vers un
reacuteservoir Comme les gouttes imprimantes ne sont pas chargeacutees il ny a pas dinteraction eacutelectrostatique
entre gouttelettes voisines et les distances de vol sont identiques La technique est donc plus simple et
surtout plus rapide De plus elle offre un plus grand nombre de possibiliteacutes en termes de reacutesolution et de
sens dimpression Enfin le systegraveme Hertz est eacutegalement une forme de jet continu Il est caracteacuteriseacute par
lutilisation de buses extrecircmement petites et donc de gouttes extrecircmement fines Chaque point sur le
support est formeacute par un groupe de plusieurs de ces petites gouttes Il est alors possible dobtenir des
niveaux de gris en faisant varier le nombre de gouttelettes utiliseacute On obtient une qualiteacute dimpression
supeacuterieure agrave celle des autres techniques jets dencre
Globalement les avantages que procure la technologie du jet dencre continu sont consideacuterables
Flexibiliteacute numeacuterotation etou datage automatique informations speacutecifiques (poids prix etc)
Absence de contact impression sur surfaces non planes distance au support importante
Rapiditeacute du seacutechage de lencre 1 seconde ou moins
Vitesse eacuteleveacutee convoyage jusquagrave 3500 mmin et plus plus de 2200 cps tregraves rapide en multijet
Proceacutedeacute eacuteconomique
Mise en œuvre aiseacutee
VIII22 La goutte agrave la demande (DOD)
Cest la seconde cateacutegorie dimprimantes agrave jet dencre Elles sont geacuteneacuteralement plus simples et moins
chegraveres que le jet continu mais dans les applications industrielles elles sont souvent employeacutees pour
imprimer de grands caractegraveres
La technologie agrave impulsions est la base des imprimantes jet dencre utiliseacutees en bureautique Avec cette
meacutethode la pression dans le bac agrave encre nest pas maintenue constante mais est appliqueacutee quand un
caractegravere doit ecirctre formeacute Dans un systegraveme largement reacutepandu on trouve une rangeacutee de 12 buses ouvertes
chacune dentre elles activeacutee par un cristal pieacutezo-eacutelectrique On donne agrave lencre contenue dans la tecircte une
impulsion leacuteleacutement pieacutezo est contracteacute par une tension eacutelectrique qui provoque une diminution de
volume entraicircnant lexpulsion de la goutte par la buse Quand leacuteleacutement reprend sa forme initiale il
pompe dans le reacuteservoir lencre neacutecessaire pour de nouvelles impressions La rangeacutee de buses est ainsi
utiliseacutee pour geacuteneacuterer une matrice colonne de sorte quaucune deacuteflexion de goutte nest neacutecessaire Ainsi
les problegravemes de circulation et de reacutecupeacuteration des gouttes non-imprimantes ne se posent pas
Enfin il existe un systegraveme de jet dencre agrave impulsion dans lequel lencre est solide agrave tempeacuterature
ambiante La tecircte dimpression doit donc ecirctre chauffeacutee pour que lencre se liqueacutefie et puisse imprimer
Ceci permet un seacutechage rapide sur une gamme plus large de produits que les systegravemes conventionnels
Malheureusement limage qui est comme une forme solide en cire sur le support est fragile
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 50
50
En fait tous les systegravemes de jet dencre agrave impulsions donnent une petite projection de gouttes dencre en
geacuteneacuteral trop petites pour des applications industrielles De plus les systegravemes buses ouvertes ne permettent
pas lemploi dencres agrave seacutechage rapide qui seacutecheraient ou durciraient dans les buses
Compareacutee agrave la meacutethode de jet dencre continu la meacutethode agrave la demande est plus limiteacutee en matiegravere de
vitesse dimpression de distance de jet et de performance de lencre En effet la vitesse du proceacutedeacute agrave la
demande est beaucoup plus faible que le proceacutedeacute continu De mecircme la distance de jet optimale est
beaucoup plus faible pour le DOD (de lordre du millimegravetre) que pour le CIJ (de lordre du centimegravetre) Si
on deacutepasse la distance optimale on est alors confronteacute agrave une forte perte de qualiteacute au niveau de
limpression obtenue Enfin en matiegravere de comportement de lencre lencre DOD est limiteacutee aux supports
absorbants alors que lencre CIJ permet limpression sur de nombreux supports fermeacutes La meacutethode agrave la
demande nest pas limiteacutee aux travaux de bureau on peut faire des reproductions en quadrichromie agrave des
reacutesolutions de 16 pointsmm avec cette technique On peut donc penser que cette technique pourrait
notamment ecirctre utiliseacutee pour les eacutepreuves de controcircle (BagraveT)
IX- Proceacutedeacutes drsquoimpression thermique
Un ruban contenant de lencre est chauffeacute et piqueacute lagrave ougrave un point de trame est voulu On reprend ainsi le
principe de la dorure agrave chaud Les applications sont plutocirct celles de sorties papier photographique
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 51
51
CONCLUSION
Lrsquoindustrie de lrsquoimpression est de par la nature de ses applications en constante eacutevolution Les moteurs
de son eacutevolution sont la recherche de preacutesentations graphiques novatrices la rapiditeacute de communication et
les impeacuteratifs eacuteconomiques Afin de satisfaire aux exigences de ses clients cette industrie propose de
nombreux proceacutedeacutes soutenus par une multitude de produits drsquoimpression aux caracteacuteristiques techniques
et toxicologiques varieacutees
Aujourdrsquohui les fournisseurs de matiegraveres premiegraveres proposent des mateacuteriaux de moindre toxiciteacute par
rapport aux geacuteneacuterations de mateacuteriaux preacuteceacutedentes Il convient de leur donner la preacutefeacuterence quand cela est
techniquement possible ou de le mettre en œuvre des mesures de preacutevention adapteacutees afin de reacuteduire le
risque chimique lieacute aux produits drsquoimpression
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
FST de Beni Mellal PFE laquo Les Encres raquo Mourad RAHOUI 2013- 2014 Page 52
52
Reacutefeacuterences Webliographiques
wwwstylosfrhistoire_du_stylohtm
wwwdecofindercomdecofinder_daz_BUREAUstylobille_histoire_alsapressehtm
www antickfreefrEducationEcolePlumesPlumesphp
httpmapagenoosfrleoheleba1technologiestyloecriturehtml
httpclassesbnffrdossiecrindex2htm
httpclassesbnffrdossiecrindexhtm
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencreeliminationhtml
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencrecompositionhtml
wwwfrwikipediaorgwikiEncre
httpwwwinrpfredition-electroniquelodeldictionnaire-ferdinand-buissondocumentphpid=2651
httpwwwcfaitmaisoncomdiversencrehtml
wwwsiubhanmegabyetnetrecetencrehtm
httplettres-medievalesover-blogcom15108958html
wwwenluminures-celtescomencrehtm
wwwcalligraphie-arabenetfabriquer-encre
wwwdotapeacomencredechinehtm
wwwchine-informationscomencre-de-chine_1772html
wwwhometrainingtoolscommake-homemade-ink-project
wwwehowcomhow_4450791_make-inkhtml
httpquazencomrecreationhow-to-make-walnut-ink
wwwhowtodothingscomhobbieshow-to-make-ink
httpchemistryaboutcommake-ink-easy-ink-recipeshtm
httpwwwbranchercom-Differents-types-d-encres-htmllang=fr
httpwwwtiflexcomdetail+produit-fr-pap-11-32-encre+grassehtml
httpwwwedukeonethistoire-encre-a04332492htm
httpfrwikipediaorgwikiImprimerie
httpgdelacruzfreefrMegaTechnoencresechagehtml
Recommended