Brevet FR2887490A1 — publié le 20061229

L'invention concerne un blanchet d'impression offset, du type comprenant une couche extérieure d'impression, une couche interne par laquelle le blanchet est en contact avec un cylindre de support et au moins une couche intermédiaire compressible et un procédé de réalisation d'un tel blanchet. Il est connu que les blanchets existant ne permettent pas d'imprimer en offset certains supports qui se sont avérés être trop fragiles pour les pressions d'impression élevées utilisées dans l'impression offset, avec des encres plus visqueuses et plus tirantes et en raison de la présence d'eau nécessaire pour assurer la séparation de l'image sur la plaque. La pression d'impression élevée provoque des efforts mécaniques importants sur le papier qui est laminé dans les zones de contact et l'effet tirant des encres exerce des sollicitations mécaniques en sortie de Nip d'impression tendant à arracher les fibres et les couches de papier. La présence d'une quantité d'eau relativement importante nécessaire pour assurer l'équilibre du procédé offset provoque une dégradation de l'intégrité du papier surtout pour les impressions en quadrichromie où le support subit plusieurs passages dans les groupes d'impression successive avec prise d'eau à chaque passage dans le Nip et potentiellement de chaque côté de celui-ci. Par conséquent, on utilise pour l'impression offset des papiers particuliers, ce qui renchérit les coûts jusqu'à de l'ordre de 20 à 30% par rapport à des supports utilisés dans l'héliogravure ou la flexographie, et constitue un inconvénient considérable compte tenu du poids du coût du support dans le coût de production finale des imprimés tels que des magasines ou les dépliants publicitaires. La présente invention a pour but de proposer un 35 blanchet d'impression offset qui pallie les inconvénients des blanchets connus. Pour atteindre ce but, un blanchet d'impression offset selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'impression dont la surface d'impression présente une très faible rugosité moyenne de surface Ra comprise entre 0,2 à 0,4 micromètres. Selon une caractéristique de l'invention, la face d'impression de la couche d'impression est une face d'une couche obtenue par calandrage ou par extrusion et calandrage sur une carcasse de blanchet comportant toutes les couches sauf la couche d'impression, contre une surface très lisse. Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface très lisse est la surface périphérique d'un cylindre métallique poli-miroir de la calandre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la surface très lisse est la surface d'une couche d'impression obtenue par extrusion et calandrage dans le Nip d'une calandre contre un film d'une surface d'une très faible rugosité. Selon encore une autre caractéristique le film précité est maintenu sur la face d'impression de la couche d'impression et sert de film de protection. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant le dispositif de réalisation par extrusion et calandrage d'un blanchet d'impression, conformément à l'invention; - la figure 2 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation par extrusion et calandrage d'un blanchet d'impression selon l'invention, et - la figure 3 est une vue schématique illustrant une version différente du dispositif de la figure 2. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un blanchet d'impression offset selon l'invention, qui implique l'utilisation d'un dispositif de calandre 1 comportant essentiellement un premier cylindre en métal de finition poli miroir, avantageusement réglable en température, désigné par la référence 2 et un deuxième cylindre 3 à surface avec un revêtement entre lesquels passe une bande 4 constituant la carcasse du blanchet, comportant toutes les couches, à l'exception de la couche d'impression qui est réalisée par extrusion dans le Nip 6 entre les deux cylindres 2 et 3, plus précisément dans l'intervalle dans le Nip, délimité entre la carcasse 4 et le cylindre 2, comme cela est symbolisé par la flèche 8. Lors du passage par le Nip des deux cylindres, qui tournent, de façon connue en soi, de façon synchrone dans des sens de rotation contraires, la couche d'impression notée 10 est calandrée sur la carcasse 4. Par conséquent, à la sortie de la calandre 1, le blanchet est constitué. Etant donné que la couche d'impression est formée en contact avec le cylindre 2 à surface extérieure polie, c'est-à-dire d'une qualité de surface extérieure très élevée, pour présenter la qualité de surface d'un miroir, la surface extérieure de la couche d'impression 10 présente les qualités de surface très lisses exigées. Il est à noter que la carcasse en amont de la calandre 1 passe par un rouleau de renvoi 13 est en aval, successivement sur deux rouleaux de renvoi 14 et 15. Le dispositif comporte encore un quatrième rouleau noté 16, mais qui n'est pas utilisé dans le cas de la figure 1. La figure 2 illustre un autre mode du procédé de fabrication d'un blanchet selon l'invention, à l'aide d'une calandre 1, qui comporte, comme dans le cas de la figure 1, deux cylindres, dont l'un, à savoir le cylindre 3, pourrait être identique au cylindre 3 de la figure 1, tandis que l'autre cylindre, maintenant désigné par la référence 2' est un cylindre métallique, le cas échéant réglable en température, dont la surface n'a pas besoin d'être polie et avoir les qualités de la surface du cylindre 2 de la figure 1. Conformément au procédé selon la figure 2, la couche d'impression 10 est maintenant obtenue par extrusion dans le Nip 6 de la calandre entre la carcasse 4 et un film 17 passant, à travers le Nip autour du cylindre 3 et les rouleaux de renvoi 13 et 16. Du côté aval, le blanchet 11 avec la couche d'impression 10 maintenant calandrée sur la carcasse 4 passe sur le rouleau de transport 15. Ce mode de réalisation présente l'avantage que ce n'est plus la surface d'un des cylindres qui doit avoir des qualités de surface spécifiques exigées, mais la surface contre laquelle la couche d'impression, est moulée est la surface du film 17. La figure 3 illustre une variante du procédé selon la figure 2, dont la particularité réside dans le fait que le film 17 reste appliqué à la face d'impression qui a été préalablement moulée par ce film dans le Nip 6 de la calandre et sert de protection de cette face d'impression. Grâce à la surface d'impression ou de transfert de la couche extérieure d'une rugosité de surface nettement réduite par rapport aux blanchets connus, se caractérisant par un coefficient de rugosité Ra mesuré réduit typiquement inférieur à 0,4 micromètres, et en raison de l'absence de micro-aspérités en surface qui, dans le cas des blanchets connus, constitue des points d'accrochage des fibres et de la couche du substrat imprimé, le blanchet selon l'invention permet d'imprimer aussi des substrats fragiles et assure un saut qualitatif en impression et un confort accru en impression pour les substrats classiques utilisés en offset. La surface imprimante selon l'invention étend le spectre d'utilisation du procédé offset à de nouveaux supports papier, cartons d'emballage et films synthétiques, ce qui ouvre des possibilités nouvelles en termes de prestations, certains des supports étant moins onéreux et leur utilisation procurant des avantages concurrentiels importants aux imprimeurs. De plus, comme il vient d'être écrit, les supports traditionnels déjà imprimables et imprimés en offset sont également imprimés avec un niveau de qualité supérieur, plus de confort ou plus de sécurité avec un blanchet selon l'invention. L'avantage de l'invention a été démontré concrètement en imprimant du papier Hélio de 70 grammes/m2 couché et calandré, préalablement coupé au format d'une machine connue sous la nomination Speedmaster 52 ayant deux groupes d'impression en ligne. L'essai comparatif a été fait avec deux blanchets ayant essentiellement la même carcasse et la même épaisseur et comportant l'un noté A une surface de type élastomère rectifiée et l'autre notée B une surface selon l'invention, le blanchet connu étant du type commercialisé sous le nom commercial STX 207 par la déposante. Il s'est avéré qu'avec le blanchet connu A et le papier sélectionné, il a été impossible d'obtenir ne serait-ce qu'une impression monochrome correspondant à un passage unique dans le Nip de la machine d'impression de qualité acceptable. La figure 4 faite d'après une photographie d'un aplat illustrant l'imprimé réalisé et agrandi 100 fois, montre que le papier imprimé est dégradé irréversiblement par le passage dans le Nip. On remarque notamment l'arrachage à la surface de la couche de papier imprimée par plaques indiquées en 19, qui rendent l'impression défectueuse. De plus, ces parties arrachées s'accumulent sur le blanchet et provoquent de ce fait des dégradations supplémentaires croissantes des impressions futures Par contre, le blanchet selon l'invention a permis d'obtenir une impression qui reproduit des aplats correctement, sans arrachements, comme en témoigne la figure 5 également faite d'après une photographie avec agrandissement 100 fois. Le tableau qui suit donne le résultat de la comparaison des mesures réalisées à l'aide de rugosimètre des blanchets connus A et B selon l'invention. Blanchet Rugosité Ra PC (nombre de pics (en m) en cm-1) Type A 1, 24 105 Type B (selon 0,33 21 l'invention) La rugosité moyenne de surface et le nombre de pics ont été mesurés par des rugosimètres tels que le Perthomètre de la société Mahr et selon les normes DIN 4768 ou ISO 4287 ou Euronorm 49 ANSI/ASME B46.1 et normes affiliées. Il s'est ainsi avéré lors des essais, qu'il est possible de réduire considérablement le mouillage de la machine, ce qui a permis au papier de garder son intégrité et, également, d'obtenir que le relâchement du papier en sortie de Nip soit excellent, réduisant au minimum les contraintes mécaniques sur le support. Il est à noter que l'homme du métier serait naturellement dissuadé de rechercher dans la direction d'un blanchet plus lisse en surface comme c'est le cas pour l'invention car il est généralement admis dans la profession qu'un blanchet de ce type a un relâchement papier mauvais ce qui va à l'encontre de ce qui est demandé pour le type de papier ou substrat que l'on veut et peut imprimer avec la présente invention. Ce qui est observé pour le blanchet conforme à l'invention constitue donc un effet surprenant lié sans doute à la morphologie de la surface et au procédé utilisé pour l'obtenir. Les blanchets de l'état connu de la technique ont très généralement des rugosités du type de celles du blanchet type A de cet exemple. Les avantages que procure le blanchet selon l'invention s'expliquent par le fait que la surface imprimante de rugosité réduite selon l'invention crée des conditions de fonctionnement beaucoup plus favorables, par rapport aux blanchets connus, notamment une réduction des quantités d'eau présentes sur le blanchet et transmises au support, l'encrage se trouvant réduit dans les proportions similaires, du fait du fort pouvoir de transfert de la surface imprimante. Le relâchement du support en sortie du Nip, considérablement amélioré, s'explique par le fait que la surface imprimante selon l'invention réduit les efforts de clivage du film d'encre d'impression, ménageant l'intégrité du papier. A ce propos, il est à noter, que les encres utilisées communément en offset ont des viscosités élevées par rapport aux encres d'autres procédés comme l'héliogravure ou la flexographie, ce qui a des conséquences sur le comportement en impression, la séparation de la feuille de papier du blanchet en sortie du Nip d'impression nécessitant un clivage du film d'encre qui sollicite mécaniquement le substrat, en particulier les couches de papier qui peuvent être fragiles. A propos des propriétés physiques que possède la surface imprimante d'un blanchet selon l'invention, les polymères constituant ces surfaces se caractérisent par des propriétés élastomériques de type caoutchouteux appropriées, un module de Young en traction compris entre 3 et 20 MPa, une tenue chimique, c'est-à-dire un gonflement et perte en poids en présence des fluides limités, compatible avec le procédé offset et les encres grasses ou les encres réticulant par radiation et par des énergies de surface de type polaire ou apolaire comprises dans une fenêtre autorisant un équilibre eau/encre parfait et un transfert élevé de l'encre. A titre d'exemple pour les données numériques et la nature de la couche d'impression d'un blanchet selon l'invention, cette couche a une épaisseur comprise entre 0,15 mm et 0,8 mm, la composante d'énergie de surface dispersive (apolaire) est comprise entre 15 et 30 mJ/m2, la composante polaire d'énergie de surface est comprise entre 0 et 20 mJ/m2 et la rugosité moyenne de surface Ra est inférieure à 0,4 micromètres. La surface imprimante est réalisée avantageusement avec des matériaux élastomériques de tous types compatibles avec l'impression offset, tels que des polymères connus sous les termes EPDM, IIR, NBR, HNBR, XNBR, SBR, AU, TPU, les PE-Co-O, SEBS ou plus généralement les S-x-S, ACM et PAC, VKM et FKM et les combinaisons pertinentes. Concernant le film de moulage et de protection, il pourrait être en PET, PC, PBT ou similaire, avec un état de surface traité ou en papier couché brillant ou analogue. Il ressort de ce qui précède, que, pour obtenir la surface imprimante de haute qualité requise pour l'invention, tout procédé permettant d'obtenir une telle surface d'une très faible rugosité et sans aspérité peut être utilisé. Il est avantageux de réaliser la couche ou le film imprimante à surface d'impression selon l'invention par calandrage, par extrusion et calandrage ou coulée dans un Nip de calandre contre un cylindre ayant une morphologie de surface appropriée, telle qu'une surface polie, conformément à la figure 1. Comme le montrent les figures 2 et 3, on pourrait aussi réaliser la surface imprimante selon l'invention en calandrant ou en extrudant la couche dans le Nip d'une calandre contre un film de protection ayant une de ses faces qui présente un état permettant de générer la surface extrêmement lisse sans aspérité requise du blanchet d'impression. Le film de moulage pourrait être utilisé comme protection de la surface imprimante, de toute dégradation ou altération lors des étapes de production suivantes et lors des manutentions jusqu'au montage sur la machine à imprimer. La description qui vient d'être faite montre que la surface d'impression ayant des propriétés élastomériques énoncées est très avantageuse dans la mesure où elle assure une tenue chimique compatible avec les fluides de procédés offset et une morphologie de surface telle qu'elle autorise un transfert considérablement amélioré et un relâchement du substrat parfait en sortie du Nip, ce qui garantit l'intégrité des substances fragiles. On constate notamment que l'invention assure une imprimabilité satisfaisante pour des supports fragiles et permet d'obtenir un saut qualitatif en impression et un confort accru en impression pour les substrats classiques utilisés en offset. Il est encore à noter que ce qui est décrit ici est à titre d'exemple. On peut, sans sortir du cadre de l'invention, calandrer ou extruder puis calandrer la surface selon l'invention sur une partie seulement de la carcasse ou même sur un pli tissu seul et terminer la réalisation du blanchet ultérieurement par tout procédé connu en soi. REVENDICATIONS 1. Blanchet d'impression offset, du type comprenant une couche extérieure d'impression, une couche interne par laquelle le blanchet est en contact avec un cylindre de support et au moins une couche intermédiaire compressible, caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'impression (10) dont la surface d'impression présente une très faible rugosité moyenne de surface Ra avantageusement inférieur à 0,4 micromètres. 2. Blanchet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'impression de la couche d'impression (10) comporte une rugosité de surface Ra comprise entre 0,2 et 0,4 micromètres. 3. Blanchet selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la face d'impression de la couche d'impression 10 est une face d'une couche obtenue par extrusion d'un matériau élastomérique compatible avec l'impression offset, moulé contre une surface de moulage très lisse. 4. Blanchet selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de moulage est la surface périphérique d'un cylindre métallique à polimiroir (2) d'un dispositif de calandre (1). 5. Blanchet selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de moulage est la surface d'un film (17) d'une surface d'une très faible rugosité. 6. Blanchet selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film (17) de moulage est maintenu sur la face d'impression de la couche d'impression (10) et constitue un film de protection. 7. Blanchet selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche d'impression possède une épaisseur de 0,15 mm à 0,8 mm. 8. Blanchet selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche d'impression a une composante d'énergie de surface dispersive comprise entre et 30 mJ/m2 et une composante polaire de l'énergie de surface comprise entre 0 et 20 mJ/m2. 9. Procédé de réalisation d'un blanchet selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on réalise la couche d'impression par extrusion ou coulée d'un matériau polymérique dans le Nip d'un dispositif de calandrage (1) contre une surface de moulage (2, 17) d'une très faible rugosité. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on utilise comme surface de moulage la surface d'un cylindre à poli-miroir (2) constituant un cylindre d'un dispositif de calandrage (1). 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on utilise comme surface de moulage la surface d'un film (17) d'une très faible rugosité que l'on fait passer à travers le Nip du dispositif de calandrage (1). 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'on réalise le blanchet par calandrage de la couche d'impression (10) dans le Nip du dispositif de calandrage (1) sur une carcasse (4) de blanchet comportant toutes les couches, à l'exception de la couche d'impression.