Brevet FR2779090A1 — publié le 19991203

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un cliché d'impression flexographique. Un tel cliché comprend, de manière connue, une forme imprimante réalisée en une matière présentant un certain caractère compressible, facilitant ainsi le transfert de l'encre, depuis cette forme imprimante jusqu'à des surfaces flexibles comme le carton, le papier, les feuilles de polyéthy- lène, etc. On connaît déjà des procédés de fabrication de clichés d'impression flexographique faisant intervenir une phase de gravure au laser, qui sont par exemple décrits dans EP-A-0 640 043 et EP-A-0 640 044. Selon l'enseignement de ces documents, une couche photopolymère non encore polymérisée, éventuellement disposée sur une couche support flexible, est recouverte au moyen d'une couche supérieure de manière à constituer une ébauche. Cette couche supérieure, qui est susceptible d'être gravée au moyen d'un laser, est par exemple constituée de noir de carbone. Ces documents divulguent l'utilisation de lasers CO2 et de lasers solides émettant dans l'infra-rouge, comme par exemple le laser Nd-YAG, afin de graver la couche supérieure de cette ébauche. Cette phase de gravure est suivie d'une étape d'exposition de la couche photopolymère ainsi accessible au travers de la couche gravée, à des ultra-violets, puis d'une phase de réticulation de cette couche photopolymère, qui tend à polymé- riser et à durcir les zones ayant subi les rayonnements ultra- violets. Les zones non durcies sont alors ôtées. Ce procédé connu faisant intervenir une gravure au laser, présente cependant certains inconvénients, en ce sens qu'il est nécessaire de procéder à des étapes complémentaires d'exposi- tion aux ultra-violets et de réticulation. Ceci implique qu'un tel procédé possède un coût élevé ainsi qu'une durée importan- te. De plus, ces étapes supplémentaires nécessitent de faire appel à des solvants chimiques à l'origine d'une pollution conséquente. L'invention se propose de mettre en oeuvre un procédé de fabrication d'un cliché d'impression flexographique permettant de pallier l'ensemble des inconvénients de l'art antérieur évoqués ci-dessus. A cet effet, elle a pour objet un procédé de fabrication d'un cliché d'impression flexographique, dans lequel on soumet une couche d'une ébauche à une phase de gravure au laser, caractérisé en ce que cette couche est réalisée en un matériau ayant été polymérisé avant ladite phase de gravure au laser et en ce que cette phase de gravure est réalisée au moyen d'un laser opérant à une longueur d'ondes comprise entre 200 et 400 nm. Le procédé conforme à l'invention permet de réaliser les objectifs précédemment mentionnés. En effet, il contribue à s'affranchir de la présence d'une couche supérieure susceptible d'être gravée au laser et rapportée au-dessus du matériau photopolymère. En effet, selon l'invention, la face de gravure au laser est réalisée directement sur le matériau polymérisé. De plus, ce matériau est soumis à la phase de gravure au laser après avoir été polymérisé, et non avant d'être soumis à une telle polymérisation, comme cela était le cas dans l'art antérieur. Conformément à l'invention, on se dispense des phases d'exposition aux ultra-violets et de réticulation qu'impliquait le procédé de l'art antérieur. En comparaison de ce dernier, l'invention est donc notablement avantageuse en termes de coût, de durée et de pollution notamment chimique. Le procédé de l'invention est essentiellement mécanique, puisqu'il ne fait pas appel aux étapes de traitement photochimique que prévoit le procédé de l'art antérieur évoqué ci-dessus, mais que l'on réalise un usinage physique du matériau polymérisé. De manière avantageuse, la phase de gravure est réalisée à une longueur d'ondes comprise entre 248 et 340 nm. Selon une première caractéristique de l'invention, la phase de gravure est réalisée par l'intermédiaire d'un laser excimère. Selon une autre caractéristique de l'invention, la phase de gravure est réalisée par l'intermédiaire d'un laser Nd-YAG. Dans ce cas, étant donné qu'un tel laser opère habituellement à des longueurs d'ondes légèrement supérieures à 1 064 nm, il convient de ramener la fréquence de ce laser dans la plage appropriée pour la mise en oeuvre de l'invention, en utilisant des techniques connues de générateurs d'harmoniques qui permettent de doubler, tripler ou quadrupler la fréquence, donc de diviser la longueur d'ondes d'émission du même facteur. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'inven- tion, le matériau polymérisé avant la phase de gravure est réalisé en EPT (éthylène-propylène-terpolymère). Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le matériau en EPT comprend entre 55 et 65% en poids d'éthylène et entre 35 et 45% en poids de propylène; - le matériau en EPT est chargé entre 20 et 40% en poids; la phase de gravure est réalisée à une fluence comprise entre 2 et 4 J/cm2, de préférence entre 2,5 et 3 J/cm2. L'invention va être décrite ci-dessous, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant un appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; - les figures 2 à 4 sont des vues schématiques illustrant trois phases successives d'un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention. La figure 1 illustre un appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Cet appareillage comprend un laser 2, opérant à une longueur d'ondes comprise entre 200 et 400 nm. A la sortie de ce laser est placé un masque 4 à ouverture rectangulaire qui sélectionne la partie la plus homogène du faisceau délivré par le laser. Une lentille 6 est placée dans l'axe de ce faisceau et permet la reproduction de l'image du masque sur une ébauche 8 destinée à former un cliché d'impression flexographique. La distance séparant la lentille 6 du laser 2 peut être modifiée de manière à faire varier la densité surfacique d'énergie, ou fluence, présente à la surface de l'ébauche 8. Comme le montre de manière plus précise la figure 2, cette ébauche 8 comprend une couche inférieure 10 de support mécani- que, réalisée par exemple en MILAR (TM). Cette couche support reçoit une couche polymérisée 12, leur assujettissement mutuel étant par exemple assuré par pressage et/ou encollage. L'action du laser sur la couche polymérisée 12 est représentée à la figure 3. Le laser forme, par ablation au niveau de la face de cette couche polymérisée 12, opposée à la couche de support 10, des découpes 14 en des emplacements appropriés. La profondeur de ces découpes est, par exemple, comprise entre 500 et 1 000 micromètres. Une fois les découpes 14 réalisées au sein de la couche polymérisée 12, on désolidarise la couche support 10 de la couche polymérisée 12, de sorte que cette dernière constitue alors un cliché d'impression flexographique 16 obtenu conformé- ment à l'invention. Il est à noter qu'un tel cliché 16, représenté à la figure 4, est disponible immédiatement après la phase de gravure au laser, par comparaison avec l'art antérieur dans lequel une telle phase de gravure était suivie de plu- sieurs phases d'exposition aux ultra-violets, d'une phase de polymérisation, ainsi que de phases de gravure par solvant et de stabilisation. Dans la description faite en référence en particulier aux figures 2 à 4, il a été fait uniquement allusion à une couche polymérisée unique disposée sur une couche support. Il est également envisageable de réaliser une ébauche formée de plusieurs couches polymérisées et de soumettre la couche supérieure à l'action d'un laser, de manière à former un cliché d'impression flexographique multicouche. Un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention va être décrit ci-dessous. On utilise, en tant que couche polymérisée 12, une plaque translucide formée d'un mélange EPT, ou éthylène-propylène-ter- polymère, qui est conforme au produit commercialisé par la société EXXON sous la référence VISTALON 504. Ce mélange EPT est réticulé au Percadox BC. Cette plaque possède une densité de 1,01, une abrasion de mm3 sous iON, une dureté Shore A de 65, une résistance à la rupture de 100DaN/cm2, un allongement à la rupture de 500% et présente une épaisseur sensiblement uniforme d'environ 2 mm. Elle est fixée sur une couche support, analogue à celle désignée par la référence 10 sur l'ensemble des figures, réalisée en MILAR (TM) et présentant une épaisseur d'environ 0,1 mm. On soumet tout d'abord l'ébauche décrite ci-dessus à l'action d'un laser excimère de type LAMBDA PHYSIK LPX 220, dont le milieu actif est à base de fluorure de krypton et qui émet à 248 nm une impulsion de 20 ns. On étudie tout d'abord la profondeur d'ablation en fonction de la fluence, à savoir de la densité surfacique d'énergie présente au niveau de la couche polymérisée destinée à être gravée. Pour ce faire, on soumet cette couche à 200 tirs du laser décrit ci-dessus, opérant à une fréquence de 10 hertz. On remarque que la profondeur d'ablation présente un maximum pour une valeur de fluence d'environ 2,8 J/cm2. Dans un second temps, on opère à une valeur de fluence proche du maximum évoqué ci-dessus, à savoir égal à 2,6 J/cm2. Puis, on étudie la variation de la profondeur en fonction de la quantité d'énergie totale apportée au niveau de la surface de la couche polymérisée 12, à savoir en fonction du nombre de tirs. On remarque qu'une profondeur de 100 micromètres, qui est suffisante pour l'obtention d'un cliché d'impression flexogra- phique de qualité satisfaisante, est obtenue pour une énergie d'environ 600 J/cm2. Par ailleurs, la masse enlevée à l'issue de l'opération du laser a été mesurée. Pour ce faire, le laser évoqué ci-dessus a été employé, avec une fluence de 3,5 J/cm2. On a constaté que la masse enlevée par ablation était de 10,21 micro-grammes par tir, et que le volume correspondant était de 0,0099 mm3. Parallèlement, la même expérience a été conduite au moyen d'un laser excimère de type LAMBDA PHYSIK LPX 220, dont le milieu actif est à base de chlorure de xénon émettant à 308 nm. L'appareillage décrit en référence à la figure 1 a été conformé pour que le laser puisse opérer à une fluence de 4,2 J/cm2. On a constaté que la masse ôtée par ablation au niveau de la couche polymérisée 12 était de 21,37 microgrammes par tir et que le volume correspondant était de 0, 0207mm3. Ceci signifie donc que la perte de matière est davantage sensible à une longueur d'ondes de 308 nm, qu'à 248 nm. Enfin, une étude comparative a été menée afin d'estimer le temps nécessaire pour enlever par ablation une épaisseur de 0,1 cm sur un secteur de 10 X 10 cm de la plaque décrite ci-dessus, au moyen des deux lasers explicités ci-dessus, opérant respec- tivement à 248 nm et 308 nm. Pour ce faire, ces deux lasers ont été placés dans des conditions opératoires identiques, à savoir une énergie de 2 J, une fréquence de 500 hertz, une puissance moyenne de 1 000 watts et une fluence de 3,5 J/cm2. Il a été constaté que 3 minutes et 25 secondes étaient nécessaires pour l'ablation évoquée ci-dessus, en opérant à 248 nm, alors que 2 minutes et 3 secondes suffisaient avec un laser opérant à 308 nm. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un cliché d'impression flexographique (16), dans lequel on soumet une couche (12) d'une ébauche (8) à une phase de gravure au laser, caractérisé en ce que ladite couche (12) est réalisée en un matériau ayant été polymérisé avant ladite phase de gravure au laser et en ce que ladite phase de gravure est réalisée au moyen d'un laser (2) opérant à une longueur d'ondes comprise entre 200 et 400 nm. 2. Procédé de fabrication suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite phase de gravure est réalisée à une longueur d'ondes comprise entre 248 et 340 nm. 3. Procédé de fabrication suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite phase de gravure est réalisée par l'intermédiaire d'un laser excimère. 4. Procédé de fabrication suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite phase de gravure est réalisée par l'intermédiaire d'un laser Nd-YAG. 5. Procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit matériau polymérisé avant la phase de gravure est réalisé en EPT (éthylènepropylène-terpolymère). 6. Procédé de fabrication suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit matériau en EPT comprend entre 55 et 65% en poids d'éthylène et entre 35 et 45% en poids de propylène. 7. Procédé de fabrication suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit matériau en EPT est chargé entre 20 et 40% en poids. 8. Procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite phase de gravure est réalisée à une fluence comprise entre 2 et 4 J/cm2, de préférence entre 2,5 et 3 J/cm2.