L’héliogravure

L’héliogravure est le plus souvent une méthode d’impression en bobines bien que certaines machines à feuilles existent. Le procédé est surtout utilisé pour les grands tirages : magazines et annuaires sur papier fin. Un nombre significatif d’applications concerne cependant le carton, pour des emballages à grandes séries comme les paquets de cigarettes, la confiserie ou les emballages de liquides. Les presses utilisées pour l’impression des emballages sont différentes des presses à périodiques : elles sont plus étroites et les unités d’impression sont presque toujours disposées en ligne droite horizontalement (les presses à périodiques peuvent avoir des unités montées verticalement). Les avantages de l’héliogravure tiennent à la qualité élevée, uniforme et reproductible en continu des résultats obtenus. De plus, grâce au séchage rapide de l’encre (par évaporation) on peut immédiatement effectuer la finition des articles imprimés. Le procédé convient parfaitement aux situations où il y a différents motifs d’impression mais où la construction et les dimensions de la boîte restent les mêmes.

Description de la technique d’héliogravure

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Le procédé d’impression en héliogravure utilise un cylindre de métal sur lequel l’image est gravée mécaniquement ou chimiquement sous forme de motif formé d’alvéoles. La surface du cylindre varie selon le système de gravure mécanique ou chimique, et peut être en cuivre recouvert de chrome ou en zinc. Le cylindre tourne dans un encrier où les alvéoles prennent de l’encre. Une fois l’excès sur les zones non imagées éliminé par une racle, l’encre passe directement à la surface du carton. Les encres sont à base de solvants de faible viscosité ou d’eau. Après chaque unité d’encrage, l’encre est séchée sous l’action d’air pulsé à haute vitesse, chaud ou non selon l’application et le type d’encre.

L’assistance électrostatique (AES) au transfert d’encre permet d’améliorer la qualité d’impression. Le principe consiste à créer une charge électrique sur le cylindre d’impression, et il est particulièrement utile pour les quadrichromies. On ne peut cependant pas mettre en œuvre l’AES avec des encres contenant des pigments métalliques conducteurs. Dans ce cas, les propriétés d’impression du carton doivent être suffisamment bonnes pour qu’on puisse imprimer sans AES. Dans de nombreux cas où des encres métalliques sont utilisées, on peut mettre en œuvre l’AES sur les presses avant l’application de ces encres, par exemple dans le cas des images d’avertissement sur la santé à imprimer sur les paquets de cigarettes. De même, il est impossible de se servir de l’AES sur les cartons recouverts de films métallisés.

Principe de l’héliogravure.
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L’héliogravure en pratique

En raison des longs tirages et de la vitesse des machines d’héliogravure, la présentation de la bobine s’avère cruciale. Des tolérances serrées sur la laize, des tranches nettes, des mandrins bien alignés et des raccords de bobine de qualité (s’il y a lieu) sont requis. La tension de la bobine et la stabilité dimensionnelle sont des aspects critiques pour obtenir un bon repérage à l’impression et à la finition. Elles exigent par conséquent des propriétés régulières de résistance à la traction et de rigidité du carton. Le choix du carton affectera les caractéristiques de stabilité dimensionnelle (voir la section sur la planéité et la stabilité dimensionnelle).

La dureté du cylindre demande en outre une surface lisse pour assurer le meilleur contact et le meilleur transfert d’encre puisque le cylindre ne s’adapte pas à la structure de surface de la même manière que, par exemple, un blanchet de caoutchouc avec la technique offset. L’épaisseur du carton doit être absolument uniforme. Cela signifie également que l’héliogravure est une technique relativement plus sensible aux défauts de surface, tels que les rayures de couche ou les enfoncements. Les défauts de transfert d’encre sont la cause de points manquants à l’impression.

Dans les emballages alimentaires, les propriétés de rétention des solvants du carton affectent la vitesse à laquelle on peut emballer les boîtes sans avoir à « aérer » les palettes pour arriver à un niveau acceptable de taux de solvants dans le carton. Les facteurs qui influencent la rétention des solvants comprennent le type d’encre utilisée ainsi que le bon état, l’entretien et la gestion des sécheurs. L’absence de défauts visuels est d’importance primordiale et une grande proportion de presses modernes sont équipées de scanners qui détectent les défauts d’impression (dont ceux causés par le carton) et éliminent les boîtes défectueuses. Il est clair que l’absence de défauts à la surface du carton, qu’ils soient visibles ou physiques, est une propriété déterminante.

Propriétés déterminantes du carton

• épaisseur
• résistance à la traction
• rigidité
• lissé de surface
• planéité et stabilité dimensionnelle
• taux d’humidité dans le carton pour maîtriser la rétention des solvants.

Finishing in gravure printing

En héliogravure, la plupart des produits sont finis en ligne jusqu’à la découpe. Les opérations de vernissage, gaufrage, découpe et parfois de dorure galbée s’exécutent à la sortie de la presse avec des rotatives ou des machines à plat.

Les défauts de repérage peuvent se produire non seulement en cours d’impression , mais aussi pendant toutes les étapes ultérieures de finition.

Vue d'ensemble des procédés en ligne de découpe et gaufrage.


Principe de la finition en trois étapes en héliogravure pour emballages. 
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Le rainage et la découpe à ces grandes vitesses exigent la régularité des propriétés d’épaisseur, de résistance à la traction et de cohésion des fibres si l’on veut éviter des variations de comportement des rainages et des problè-mes de repérage entre les rainures et les gaufrages.

En raison du coût élevé des rotatives de finition, il faut tenir compte de l’usure des outils de découpe, à laquelle le choix du carton contribue dans un certain degré. La composition de la couche peut s’avérer plus ou moins abrasive ou lubrifiante, et la finition du support affectera également, dans une certaine mesure, la résistance à la découpe.

La découpe sur rotative peut se faire de deux manières : par écrasement, lorsque le couteau rentre en contact avec un cylindre de pression, et par découpe à double couteau, lorsque deux couteaux séparent le carton, un par le haut et un par le bas. Cette dernière méthode est la plus courante dans les applications de gros volumes pour le tabac, et présente l’avantage de minimiser le nombre de réglages qu’il faut faire sur les machines en cours de production, avec pour résultat une meilleur régularité de la qualité. La transformation sur rotative présente aussi l’avantage de ne pas nécessiter de points d’attache pour maintenir les découpes jusqu’à leur séparation.

Certaines presses héliogravure en bobines sont équipées de découpe et rainage à plat, qui permettent des temps de calage plus court, et d’avantage de souplesse dans le changement des formes et dimensions des produits. Il est également possible d’intégrer un groupe de marquage à chaud en ligne, bien que cette opération s’effectue le plus souvent par un procédé séparé, après mise au format de la bobine imprimée.

Propriétés déterminantes du carton pour la finition

• épaisseur
• résistance à la traction
• rigidité
• lissé de surface
• planéité et stabilité dimensionnelle
• absence de défauts de surface.

 

 

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