Principaux facteurs influençant l'équilibre des gris en impression flexographique
En reproduction imprimée, l'équilibre des gris sert à déterminer si les couleurs d'impression sont équilibrées ou présentent une dominante. Il intervient tout au long du processus de reproduction. En impression flexographique couleur, il s'agit également d'un point qui doit retenir particulièrement l'attention.
I. Concept et rôle de l'équilibre des gris
1. Concept de base de l'équilibre des gris
Selon la théorie de la synthèse soustractive, la superposition des trois encres primaires à leur saturation maximale devrait donner du noir. Cependant, les encres utilisées en production présentent des écarts plus ou moins importants de teinte, de luminosité et de saturation ; la blancheur, la planéité et l'absorption du papier entraînent également une instabilité de la densité colorimétrique. La superposition à quantités égales des trois encres primaires ne donne donc pas un gris neutre sur le papier, mais un gris légèrement brun.
Comme les couleurs sur les imprimés sont extrêmement variées, on a développé une méthode de contrôle de la reproduction des couleurs par vérification de l'équilibre des gris. Dans des conditions d'imprimabilité données, on superpose en repérage des échelles de trames des trois encres jaune, magenta et cyan, du clair au foncé selon des pourcentages de trames définis, pour obtenir l'équilibre des gris. Les pourcentages de trames du jaune, du magenta et du cyan mesurés à ce moment constituent les données d'équilibre des gris pour ce point. Le gris, n'ayant ni teinte ni saturation parmi les trois attributs de la couleur, est une couleur neutre ; on parle donc parfois d'équilibre des gris comme de gris neutre.
La méthode la plus courante pour évaluer l'équilibre des gris consiste à imprimer une échelle de gris, c'est-à-dire à imprimer à côté de l'imprimé des repères de couleur des quatre encres jaune, magenta, cyan et noir, afin de contrôler et d'ajuster les gradations et les couleurs de l'image en couleur. Pour obtenir une reproduction parfaite des couleurs, il faut, lors de l'impression, modifier les proportions de surface de trame des trois encres primaires en fonction des caractéristiques réelles des encres, afin que la superposition des trois encres primaires présente un équilibre des gris correct.
2. Rôle du contrôle de l'équilibre des gris
L'équilibre des gris est l'un des contenus les plus importants de la théorie de la reproduction imprimée. Contrôler l'équilibre des gris revient à contrôler indirectement toutes les tonalités de l'image par le contrôle de ses parties grises. C'est une mesure permettant de juger si la séparation des couleurs et la fabrication des formes, ainsi que l'impression couleur, sont correctes ; c'est un moyen de déterminer si les couleurs d'impression présentent une dominante et si l'original est reproduit fidèlement ; c'est aussi la clé d'une gestion scientifique et numérisée du processus d'impression.[next]
II. Facteurs influençant l'équilibre des gris en impression flexographique
Un ensemble de données d'équilibre des gris est propre à une encre, un papier et une épaisseur de couche d'encre donnés. Les facteurs influençant l'équilibre des gris en impression sont nombreux : ils relèvent tant du procédé d'impression que des matériaux et des équipements. Les principaux facteurs sont :
1. Influence de la qualité de la couleur de l'encre
Toute variation légère des encres primaires en impression entraîne une dominante. Les densités (ou taux de surface de trame) des encres C, M, J, N diffèrent ; quatre paramètres caractérisent les encres : la force colorante, l'erreur de teinte, le gris et l'efficacité colorante.
La force colorante de l'encre détermine la saturation de sa couleur et influence l'exactitude de la teinte des couleurs secondaires et composites en superposition, ainsi que la possibilité d'atteindre un gris neutre équilibré. L'erreur de teinte, aussi appelée dominante, résulte d'une couleur d'encre impure entraînant une absorption spectrale défectueuse, produisant une densité indue.
Le gris d'une encre désigne la proportion d'éléments non colorés qu'elle contient. Il influence fortement la saturation de l'encre : plus le pourcentage de gris est faible, plus la saturation est élevée.
L'efficacité colorante d'une encre signifie qu'une encre doit absorber un tiers de la lumière colorée et réfléchir les deux tiers. Une absorption indue ou insuffisante fait baisser l'efficacité colorante de l'encre.
Avant d'utiliser différentes encres pour l'impression, il faut mesurer les caractéristiques fondamentales de l'encre (teinte, saturation et luminosité) ainsi que ses propriétés physico-chimiques (vitesse de séchage, brillance, etc.), et établir la relation d'équilibre des gris adaptée à cette encre, afin de prendre ces facteurs en compte de manière unifiée lors de la définition du procédé d'impression et de la fabrication des formes. En outre, l'imprimabilité de l'encre influence aussi l'équilibre des gris : par exemple, la viscosité, la rhéologie et l'épaisseur de la couche d'encre modifient la reproduction des couleurs de l'original et peuvent rompre l'équilibre des gris.
Il faut souligner ici que, lors de la séparation des couleurs et de la fabrication des formes en prépresse, les plus de 20 jeux de données d'encres fournis par Photoshop concernent l'offset et non les paramètres d'encre spécifiques à la flexographie. Si l'on fabrique des formes flexographiques avec les paramètres offset, on risque de perdre le contrôle de l'équilibre des gris. Il est donc nécessaire de se baser concrètement sur les encres utilisées par l'entreprise d'impression, de réaliser des tests sur épreuves et, compte tenu des caractéristiques de la flexographie, notamment l'engraissement important des points de trame, d'établir un jeu de paramètres flexo, en tenant compte de l'équilibre des couleurs flexo dès la séparation.
2. Influence des caractéristiques du support sur l'équilibre des gris
Les données d'équilibre des gris dépendent des matériaux utilisés à l'impression. Pour le papier, par exemple, différents types de papier ont une capacité de rendu des couleurs très variable pour une même encre : le papier couché est meilleur que le papier offset, le papier couché restitue des gradations très riches, tandis que le papier offset est plus plat. Même pour un papier couché de 157 g/m2, l'origine différente entraîne des écarts d'influence sur l'équilibre des gris. La blancheur, la planéité, l'absorption, la brillance, l'opacité et le pH du papier influencent également l'équilibre des gris.
Ainsi, lors de la fabrication des formes et de l'impression flexo, il faut tenir compte des différences selon le papier : chaque papier a ses propres données d'équilibre des gris, et il convient d'ajuster en conséquence la finesse des trames et l'amplitude des contrastes de gradation.[next]
3. Influence de la linéature de trame sur l'équilibre des gris
La qualité d'un imprimé n'est pas nécessairement meilleure avec une linéature plus élevée : plus la linéature est élevée, plus les points de trame sont petits, plus les gradations sont fines, mais plus l'engraissement des points est important, ce qui affecte l'équilibre des gris. Plus la linéature est basse, plus l'engraissement est limité, et meilleure est l'adhérence sur la forme, avec une bonne résistance à l'impression.
4. Influence de l'épaisseur de la couche d'encre sur l'équilibre des gris
En impression flexographique, l'épaisseur de la couche d'encre sur le support est principalement déterminée par la linéature et la capacité des alvéoles de la trame du rouleau anilox. Plus la linéature de l'anilox est élevée, plus la capacité des alvéoles est faible, plus la couche d'encre est mince, plus l'engraissement des points est réduit, ce qui permet de restituer une plage de gradations plus étendue et une reproduction des couleurs plus fidèle. Plus la linéature de l'anilox est basse, plus la capacité des alvéoles est grande, plus la couche d'encre est épaisse, mais plus l'engraissement est important ; dans les tons foncés, les points de trame ont tendance à se coller, rendant difficile la reproduction des couleurs et des gradations.
5. Influence de la pression d'impression sur l'équilibre des gris
La pression d'impression en flexographie est la plus légère de tous les procédés d'impression, seulement 1 à 3 kg/cm2. La qualité des imprimés flexo est donc étroitement liée au réglage de la pression d'impression lors de l'opération. L'importance de la pression d'impression a un effet déterminant sur l'engraissement des points, ainsi que sur la reproduction des gradations et des couleurs de toute l'image.
La pression entre le rouleau encrier et le rouleau anilox sert principalement à contrôler la quantité d'encre prélevée et à transmettre l'encre de manière uniforme. Le rouleau encrier a pour fonction d'essuyer l'encre à la surface de l'anilox ; sa pression peut être légèrement plus élevée. Si la pression entre les deux rouleaux est forte, la quantité d'encre sur l'anilox est faible ; sinon, la quantité d'encre prélevée est plus importante. Si la pression entre les deux rouleaux est trop forte (jeu trop faible), la quantité d'encre sur l'anilox diminue relativement : les points de trame peuvent être imprimés nettement, les textes et les traits clairement, mais l'encre et la brillance manquent quelque peu. De plus, une pression trop forte entre les deux rouleaux peut provoquer une flexion des extrémités de l'anilox et du rouleau encrier, un saut des engrenages de la presse, voire une rupture de dents. Si la pression entre les deux rouleaux est trop faible (jeu trop grand), l'anilox ne remplit plus son rôle de transfert d'encre, ce qui entraîne une alimentation en encre inégale des parties imprimantes de la forme, une mauvaise netteté du produit, des points de trame flous, des traits étalés et des caractères empâtés.
La pression entre le rouleau anilox et le rouleau porte-forme a pour fonction de transmettre uniformément l'encre du rouleau anilox métallique aux parties imprimantes de la forme. Le réglage correct de cette pression conditionne fortement la netteté des points de trame. Une pression excessive provoque un engraissement important des points, une baisse de la résistance de la forme, une accumulation d'encre et des salissures. À l'inverse, une pression trop faible nuit au transfert de l'encre : la forme ne se charge pas d'encre et l'impression est impossible.
La pression entre le rouleau porte-forme et le rouleau de contre-pression assure le transfert correct de l'encre de la forme sur le support ; c'est le dernier point clé de l'impression flexographique, directement lié à la qualité de l'imprimé. C'est cette pression que l'on désigne habituellement par pression d'impression. Si la pression entre les deux rouleaux est forte, la quantité d'encre transférée de la forme au support est plus importante, les dimensions des motifs sur la forme augmentent, l'engraissement des points est plus marqué : les points imprimés s'étalent, avec un centre clair et un pourtour foncé, ce qui affecte fortement les gradations de l'image (pour les textes et les traits, les bords s'étalent des deux côtés) ; les détails dans les tons foncés deviennent flous, la netteté de l'image se dégrade, les gradations sont fortement perdues, la restitution des couleurs est mauvaise et l'équilibre des gris ne peut être atteint. Si la pression est trop faible, l'image ne s'imprime pas sur le support.
La forme flexographique est elle-même élastique : sous l'effet d'une pression verticale, elle se dilate et se déforme horizontalement, ce qui fait que la surface encrée réelle sur le support est plus grande que la surface idéale et que le motif s'allonge. L'encre au sommet des points de trame de la forme, comprimée par la forme et le support, s'étend également vers l'extérieur sur les bords des points ; plus la pression est forte, plus cet étalement est important, et plus la surface des points sur l'imprimé dépasse celle de la forme d'origine. C'est aussi pourquoi l'on procède, lors de la fabrication des formes, à une réduction de la forme et à une compression des gradations.
La pression d'impression influence dans une large mesure l'engraissement des points et joue un rôle déterminant dans la réalisation de l'équilibre des gris ainsi que dans la reproduction des gradations et des couleurs de toute l'image. La pression d'impression en flexographie doit donc être maintenue dans une plage appropriée.[next]
6. Influence des paramètres du rouleau anilox sur l'équilibre des gris
Le rouleau anilox a pour fonction de transmettre à la forme la quantité d'encre nécessaire, de manière dosée et uniforme. Cela fait intervenir trois paramètres principaux de l'anilox : la linéature, l'angle des alvéoles et leur volume.
La linéature de l'anilox désigne le nombre d'alvéoles par unité de longueur dans le sens axial du rouleau. Plus la linéature est élevée, plus la couche d'encre sur l'anilox est proche d'un état « continu » et plus elle est mince. Inversement, plus la couche est épaisse. Lorsque la linéature augmente, la surface d'ouverture des alvéoles diminue, leur volume diminue, et donc la quantité d'encre transférée diminue. On voit donc que la linéature de l'anilox n'est pas nécessairement meilleure quand elle est élevée : il faut prendre en compte à la fois la finesse des points de la forme et les exigences de densité d'impression.
L'angle des alvéoles est l'angle entre la direction d'alignement des alvéoles et l'axe du rouleau ; il est généralement de 60°, 45° ou 30°. Les anilox métalliques utilisent le plus souvent 45°, les anilox céramiques gravés au laser 60°. L'angle de 60° offre la meilleure résistance et la plus grande capacité de transfert d'encre.
Le volume des alvéoles désigne la quantité d'encre que peut contenir l'anilox par unité de volume. Il est proportionnel à la taille de l'ouverture et à la profondeur des alvéoles. La profondeur, la forme et la capacité de stockage d'encre des alvéoles influencent directement la qualité de l'imprimé. Un volume d'alvéoles important transmet plus d'encre, la couche est plus épaisse et les points ont tendance à s'engraisser ; un volume d'alvéoles faible permet de limiter l'engraissement des points transférés sur le support et les projections d'encre, garantissant ainsi la qualité d'impression. Par conséquent, la capacité des alvéoles doit être aussi faible que possible tout en satisfaisant aux exigences de transfert d'encre.
Il ressort de ce qui précède que les trois paramètres de l'anilox déterminent sa capacité de transfert d'encre et influencent dans une large mesure l'équilibre des gris, les gradations et la reproduction des couleurs de l'image imprimée.
7. Influence de l'engraissement des points sur l'équilibre des gris
L'engraissement des points est un phénomène de modification de la dimension des points qui se produit lors de la fabrication des formes et de l'impression : il désigne l'augmentation de la surface des points sur le support par rapport à la surface correspondante sur la forme. L'engraissement des points a deux causes principales : l'engraissement mécanique (aussi appelé engraissement physique), dû à la pression, et l'engraissement optique, dû à la diffusion de la lumière, qui produit visuellement un engraissement important. L'engraissement des points provoque un empâtement ou un doublement, une baisse de la netteté de l'image, une perte de détails et de gradations, une reproduction difficile des couleurs et l'impossibilité d'équilibrer les trois encres primaires.
En impression flexographique, l'utilisation de formes élastiques rend le phénomène d'engraissement des points encore plus marqué. Les principaux facteurs d'engraissement en flexo sont : la forme, la pression d'impression, le rouleau anilox, etc.
La forme flexographique est elle-même élastique : sous l'effet d'une pression verticale, elle se dilate et se déforme horizontalement, ce qui fait que la surface encrée réelle sur le support est plus grande que la surface idéale. Plus la forme est épaisse, plus sa dureté est faible et plus sa planéité est mauvaise, plus l'engraissement des points est important.
Plus la pression d'impression est élevée, plus l'engraissement des points est favorisé.
Une linéature d'anilox élevée, avec de petites alvéoles, forme une couche d'encre plus mince et plus uniforme, ce qui réduit l'engraissement des points. Une linéature d'anilox plus basse, avec un volume d'alvéoles plus grand, donne une couche d'encre plus épaisse et favorise l'engraissement. Le choix de l'anilox est donc crucial pour maîtriser l'engraissement des points. La maîtrise de l'engraissement des points est également la clé du succès en impression flexographique.
L'engraissement des points est inévitable en impression ; l'important est qu'il reste stable. C'est pourquoi, lors de la fabrication des formes, il faut d'abord procéder à une compression des gradations et à une réduction de la forme, puis, à l'impression, ajuster les proportions des trois encres primaires afin que leur superposition atteigne l'équilibre des gris neutres, condition d'une reproduction parfaite des couleurs en flexographie.