impression, techniques d' - informatique.

impression, techniques d' - informatique. 1 PRÉSENTATION impression, techniques d', ensemble des procédés permettant de transférer sur un support (papier, tissu, gravure, etc.) des caractères ou des dessins portés sur un matériau donné. Aujourd'hui, les principales méthodes utilisées pour l'impression sont l'offset (procédé à plat), la typographie (procédé en relief) et l'héliogravure (procédé en creux). Mais il existe aussi d'autres techniques comme la lithographie, la flexographie, la sérigraphie, ainsi que de nouvelles méthodes comme l'impression à jet d'encre ou la xérographie. Tous ces procédés d'impression utilisent des mécanismes simples pour appliquer rapidement des colorants sur des supports tels que le papier ou le plastique afin d'obtenir de multiples reproductions d'images originales pour la distribution de masse. Le procédé d'impression des couleurs utilise quatre encres transparentes : le cyan (bleu-vert), le magenta (rouge), le jaune et le noir. Ces couleurs sont imprimées les unes sur les autres, et en quantité variable. Grâce à cette méthode, on peut ainsi reproduire fidèlement les photographies en couleur. Plusieurs couleurs peuvent être imprimées en un seul passage dans la presse. L'impression de couleurs d'accompagnement nécessite des mélanges d'encres particuliers pour reproduire des couleurs spécifiques. Ce procédé est largement utilisé pour l'impression des emballages, où l'on trouve souvent de grandes plages de couleurs unies. La plupart des presses modernes effectuent un transfert d'encre à partir d'une surface imprimante cylindrique vers des feuilles ou des bobines de support à imprimer. Les rotatives, presses imprimant sur bobines peuvent atteindre une vitesse de 600 à 900 tours par minute. Les presses qui impriment sur des feuilles sont généralement plus lentes que les rotatives, mais elles peuvent imprimer sur des supports plus épais comme le carton bristol ou des plaques de métal. Depuis les années 1960, les progrès réalisés en photographie et en électronique ont eu une grande influence sur les procédés de fabrication des surfaces imprimantes. Aujourd'hui, pour fabriquer des surfaces imprimantes, on utilise des matériaux photosensibles comme les résines diazonium et les photopolymères qui sont particulièrement résistants. Des systèmes informatisés permettent la production rapide des films utilisés pour transférer les images sur les surfaces imprimantes. Certaines surfaces imprimantes sont même préparées directement par des machines utilisant des rayons laser ou des stylets de gravure par diamant qui sont contrôlés par ordinateur. De cette manière, les images générées sur ordinateur et sauvegardées dans des bases de données sont transférées sur les surfaces imprimantes sans aucune manipulation intermédiaire. 2 IMPRESSION À PLAT Actuellement, l'impression offset est de loin le procédé d'impression le plus utilisé et le plus polyvalent. Il est inspiré de la lithographie. 2.1 Lithographie Les principes de base de la lithographie furent découverts à la fin du XVIIIe siècle par Aloys Senefelder, inspecteur cartographe allemand, qui tentait de fabriquer des surfaces imprimantes en relief en gravant des pierres calcaires avec un acide (gravure à l'eau-forte). Senefelder découvrit qu'une surface calcaire humide repoussait une encre à base d'huile et qu'une image dessinée sur une surface en pierre avec un crayon gras repoussait l'eau et attirait l'encre. Cette image sur laquelle se trouvait de l'encre fraîche pouvait ensuite être reproduite par simple contact avec une feuille de papier humide. Ce cycle pouvait être ainsi répété plusieurs centaines de fois avant que le dessin ne puisse plus être reproduit de manière fidèle. Ce procédé devint rapidement un moyen artistique populaire, car il permettait aux artistes de produire de multiples copies de dessins effectués à main levée. À la fin du XIXe siècle, certaines pierres lithographiques pouvaient transférer jusqu'à trente couleurs différentes sur une seule feuille de papier, et ainsi produire des lithographies délicatement colorées qui ressemblaient à de belles aquarelles. Voir Lithographie. 2.2 Principe de l'offset À la fin du XIXe siècle, on découvrit que l'encre pouvait être transférée d'une surface lithographique à une surface intermédiaire en caoutchouc avant d'être transférée sur du papier. Par cette technique, le caoutchouc servant d'intermédiaire, appelé blanchet, peut transférer l'encre sur du papier, mais également sur une grande variété de matières ne pouvant être imprimées directement, comme les plastiques et les métaux. Ce double décalque offre une qualité d'image inégalable car le blanchet étant malléable, il peut s'adapter à la texture de la surface à imprimer. 2.3 Procédé actuel La surface d'impression en pierre qui était utilisée à l'origine est maintenant remplacée par de fines plaques d'aluminium, bien que d'autres matériaux tels que l'acier inoxydable ou le plastique puissent être aussi utilisés. Les plaques sont enroulées autour du cylindre d'impression et se trouvent en contact direct avec le cylindre du blanchet en caoutchouc. Les rouleaux de caoutchouc amènent l'encre et l'eau jusqu'aux plaques. L'eau est transférée tout d'abord sur les cylindres des blanchets, puis sur le papier. Les plaques offset sont les surfaces d'impression les moins onéreuses aujourd'hui, ce qui a largement contribué au succès de ce procédé. Elles sont recouvertes d'une fine couche de matière photosensible, telle qu'un photopolymère, qui devient soluble s'il est exposé à une intense source de rayons lumineux bleus ou ultraviolets. Les images sont transférées sur la surface en exposant la plaque à travers un film positif ou négatif. Les presses offset actuelles ont une taille qui va de celle du petit duplicateur à feuilles utilisé pour les travaux monocolores tels que l'élaboration de brochures ou de bulletins de sociétés, à l'énorme rotative capable d'imprimer des millions d'exemplaires de magazines, catalogues ou boîtes d'emballages en couleur. Aucun autre procédé n'a aujourd'hui une telle gamme d'applications. 3 IMPRESSION EN RELIEF À la différence de l'impression offset, où les éléments imprimants et non imprimants sont sur le même plan, les procédés d'impression en relief sont fondés sur une différence de niveau : l'encre est appliquée sur les parties saillantes de la surface d'impression, avant d'être transférée par pression sur le papier ou sur tout autre support. À l'heure actuelle, on utilise deux méthodes d'impression en relief : la typographie et la flexographie. Ces deux méthodes se distinguent par la nature de leur surface d'impression et de l'encre utilisée. L'impression typographique s'effectue en utilisant une surface d'impression en métal dur ou en plastique, et une encre très visqueuse. Pour la flexographie, on emploie une surface d'impression plastique ou un caoutchouc mou, et une encre fluide. 3.1 Impression typographique La typographie, la plus ancienne méthode d'impression, dont l'origine remonte à l'invention des caractères métalliques mobiles, au milieu du XVe siècle, fut pendant cinq siècles le seul procédé rentable d'impression de masse. C'est dans les années 1950 qu'elle perdit sa suprématie, détrônée par l'impression offset qui s'avéra bien plus rapide. Autrefois, pour préparer les surfaces d'impression typographiques, on assemblait des milliers de caractères métalliques sur lesquels les lettres individuelles ou les combinaisons de lettres étaient moulées en relief, pour obtenir des pages de texte appelées formes. L'encre était ensuite appliquée sur les parties surélevées de la forme et transférée par pression sur le papier. Des gravures sur bois pouvaient être combinées avec les caractères afin de produire des pages composites contenant les textes et les graphiques. Voir Typographique, composition. 3.1.1 Reproduction de plaques La première plaque d'impression fut créée en fabriquant un moule en plâtre d'une forme de caractère, à l'aide duquel on reproduisit une copie en métal de l'original, appelée stéréotype. La stéréotypie devint extrêmement importante pendant la révolution industrielle car il s'agissait de produire une surface d'impression en une pièce, qui pouvait être utilisée à la place de formes de caractères originaux sur une grande variété de presses d'impression automatisées. Des stéréotypes demi-cylindriques moulés dans des moules en papier mâché furent ainsi utilisés sur des rotatives typographiques pour l'impression quotidienne des journaux jusqu'au début des années 1970, date à laquelle le matériel de composition changea radicalement puisque le matériel de composition typographique par moulage à chaud fut en partie remplacé par la composition assistée par ordinateur. On mit également au point une autre plaque de duplication, appelée électrotype, qui était fabriquée par électrolyse (voir Électrochimie). Par ce procédé, une mince couche de cuivre se déposait sur une empreinte de cire de la forme originale de caractère. Il suffisait alors de remplir de plomb la coquille de cuivre ainsi obtenue. Les électrotypes retenaient plus de détails de la surface en relief d'origine que les stéréotypes, et furent donc préférés aux stéréotypes pour des impressions typographiques de grande qualité. 3.1.2 Plaques photopolymères À la fin des années 1950 apparut une nouvelle méthode de fabrication de formes d'impression. Cette méthode utilise un plastique soluble qui durcit lorsqu'il est exposé aux rayons ultraviolets. Une couche épaisse de photopolymère sur un support de métal ou de plastique est ainsi exposée aux rayons ultraviolets à travers un morceau de film qui ne laisse passer la lumière qu'à travers les zones qui transféreront l'encre. Le photopolymère durcit dans ces zones, tandis que la couche restante non exposée est nettoyée avec de l'eau ou tout autre solvant. Il en résulte une surface d'impression en relief, qui peut être montée directement sur une presse d'impression. Il existe une variante de ce procédé qui consiste à étaler sur un support de papier ou de plastique un liquide photopolymère qui se solidifie lorsqu'il est exposé aux rayons ultraviolets. Après exposition, le liquide non exposé est évacué par l'air. Ces plaques peuvent être fabriquées rapidement, et sont donc particulièrement adaptées à l'impression de journaux où les délais d'impression sont très courts. Les rotatives de grande puissance ainsi que la technique des plaques photopolymères ont permis à la typographie de rester compétitive dans certains domaines, comme dans l'impression de journaux, bien que l'impression offset soit incontestablement en tête de tous les procédés d'impression actuels. 3.2 Impression flexographique Les plaques souples et les encres très fluides utilisées en flexographie rendent le procédé idéal pour imprimer sur des matériaux non poreux comme les feuilles d'aluminium et le polyéthylène. À l'origine, toutes les plaques flexographiques étaient fabriquées en caoutchouc moulé, qui est encore le matériau utilisé de préférence quand on a besoin de plusieurs copies d'une même image sur un unique cylindre d'impression. La préparation d'un cylindre d'impression utilisant des plaques en caoutchouc moulé est un procédé qui demande beaucoup de temps parce que de nombreuses plaques en caoutchouc sont montées sur un seul cylindre, et elles doivent être bien positionnées les unes par rapport aux autres. Dans les années 1970, les plaques en photopolymère firent leur apparition, ce qui réduisit considérablement le temps nécessaire à la fabrication et au montage d'une série de plaques. Ce progrès technologique permit au procédé de s'installer sur de nouveaux marchés, et notamment sur celui de l'impression des journaux. De plus, les encres à base d'eau peuvent être utilisées en flexographie, supprimant ainsi l'utilisation de solvants toxiques. Les presses d'impression flexographiques sont de conception simple, car l'encre fluide est facilement distribuée sur les surfaces d'impression sans qu'un système d'encrage élaboré soit nécessaire. 4 IMPRESSION EN CREUX 4.1 Héliogravure 4.1.1 Principe L'héliogravure est un procédé d'impression en creux, spécialement adapté pour les grands tirages. Elle utilise un mécanisme de transfert d'encre fondamentalement différent de celui de l'impression en relief. La surface imprimante est un cylindre de métal poli sur lequel on a gravé un maillage en creux, composé d'une multitude d'alvéoles. Ces alvéoles constituent les images qui doivent être imprimées. Il n'y en a pas moins de 50 000 par centimètre carré. Le cylindre, d'une longueur de 2,50 m ou plus, est partiellement immergé dans un réservoir d'encre fluide à base de solvant. Lorsque le cylindre tourne, il est recouvert d'encre. Une lame en acier, appelée racle, de la même longueur que le cylindre, essuie l'encre sur la surface polie, ne laissant de l'encre que dans les alvéoles. L'encre est alors directement transférée sur une bande de papier qui défile, tendue contre le cylindre sous une grande pression. Les cylindres utilisés sont en acier recouvert d'une fine couche de cuivre obtenue par électrolyse. Pour y graver les alvéoles qui transféreront l'encre, on utilise en général un acide qui attaque le cuivre. Le cylindre reçoit ensuite une fine couche de chrome par électrolyse afin de former une surface dure pour la racle. Au moment de l'impression, chaque alvéole transfère un petit point d'encre sur le papier. La profondeur des alvéoles peut être variable d'une partie à l'autre du cylindre pour donner des taches d'encre plus ou moins noires. L'héliogravure est donc un procédé qui peut imprimer une grande gamme de tons gris et qui fournit d'excellentes reproductions de photographies originales. L'impression couleur est obtenue par l'utilisation de cylindres encreurs séparés, correspondant aux encres de couleur cyan, magenta, jaune et noire. Chaque cylindre a sa propre unité d'impression indépendante. La bande de papier à imprimer est déplacée par des rouleaux d'une unité à l'autre, et peut atteindre une vitesse approchant 900 tours par minute. Entre chaque impression de couleur, la bande passe dans un séchoir, où le solvant contenu dans l'encre s'évapore. Il est soit récupéré, soit brûlé pour produire de l'énergie. Ces derniers temps, on a mis sur le marché des cylindres qui utilisent des encres à base d'eau. Cette tendance va probablement se généraliser dans les années à venir, car les solvants à base d'hydrocarbures qu'on utilise aujourd'hui constituent une menace pour la santé et l'environnement. 4.1.2 Applications Étant donné le coût élevé de fabrication d'une série de cylindres, l'héliogravure ne s'applique qu'à de très grands tirages comme les mensuels de grande diffusion, les catalogues de vente par correspondance ou la production d'emballages. L'héliogravure est également utilisée pour la reproduction de textures et de motifs sur des matériaux décoratifs. Elle est ainsi employée pour simuler l'aspect du bois sur certains meubles. 4.2 Impression taille-douce L'impression taille-douce est un procédé spécifique proche de l'héliogravure qui utilise des surfaces rotatives imprimantes gravées en acier pour imprimer des billets de banque, des obligations, des certificats de bourse ou encore des fournitures de qualité supérieure pour les entreprises (voir Estampe). L'encre est directement transférée des creux gravés de la surface imprimante vers les feuilles de papier qui passent dans la presse. L'impression taille-douce donne d'excellents résultats dans la reproduction d'oeuvres d'art constituées de traits fins et d'aplats. En revanche, ce procédé ne peut être utilisé pour reproduire des images photographiques ou pour imprimer de grandes surfaces unies. Voir Héliogravure 5 SÉRIGRAPHIE À l'origine connue sous le nom de trame de soie en raison de ses formes imprimantes fabriquées à base de soie, la sérigraphie est devenue un procédé de première importance dans la production de nombreux articles manufacturés, tels que les panneaux décoratifs, les circuits imprimés, les conteneurs en plastique et les vêtements à motifs (voir Estampe). Les pochoirs utilisés pour la sérigraphie commerciale sont généralement fabriqués à l'aide de procédés photomécaniques. Une fine trame de tissu synthétique ou de métal est tendue sur un cadre rectangulaire, puis une couche photopolymère est appliquée sur la totalité de la surface. L'exposition du photopolymère à travers un film positif provoque alors son durcissement dans les zones qui ne sont pas destinées à l'impression. La partie non exposée est ensuite nettoyée pour créer les zones ouvertes du pochoir. Le cadre est alors pressé dans l'imprimante contre la surface à imprimer, et l'encre passe en force à travers les zones ouvertes du pochoir à l'aide d'une raclette en caoutchouc. Les presses utilisées en sérigraphie vont du simple appareil manuel utilisé pour l'impression de petites surfaces aux presses pouvant accueillir de grandes feuilles pour des applications commerciales à grand tirage. Le procédé se distingue par sa capacité à imprimer des images détaillées sur pratiquement n'importe quelle surface, comme le papier, les plastiques, ou les métaux. 6 PROCÉDÉS D'IMPRESSION ÉLECTRONIQUES Tous les procédés traditionnels utilisent une surface imprimante fixe qui transfère le même motif d'encre à chaque cycle de la presse, des mécanismes simples de transfert d'encre permettant de travailler à grande vitesse. Cependant, ces procédés nécessitent une utilisation prolongée de la presse pour que l'opération soit rentable, car la fabrication d'une série de plaques, leur montage sur la presse et le fonctionnement même de la machine jusqu'à obtention d'un bon repérage et de la couleur souhaitée représentent un coût considérable. Les procédés électroniques sont plus rentables quand il s'agit d'une impression de courte durée et plus particulièrement pour des impressions très variées. Ces procédés n'utilisent pas de plaques d'impression et produisent de bonnes reproductions sans gaspiller de papier. 6.1 Impression électrostatique Les machines à photocopier modernes et les imprimantes laser possèdent une surface imprimante qui devient instantanément opérationnelle à partir du moment où l'original a été photographié ou scanné (numérisé). En effet, la surface est recouverte d'une matière photoconductrice telle que le sélénium ou le sulfure de cadmium. Or, dans l'obscurité, un photoconducteur se comporte comme un isolant chargé d'électricité statique. Les zones de la surface illuminées par un rayon laser deviennent alors conductrices et perdent leur charge. Les autres zones gardent leur charge, attirant des particules de colorant de charge opposée appelées toner. Le toner est alors transféré vers un morceau de papier ou de plastique par attraction électrostatique. Ce cycle est répété pour chaque copie, ce qui rend le procédé bien trop lent et compliqué pour des applications d'impression de masse, mais adapté à la plupart des besoins de bureau ( voir Bureautique). Pour de petites quantités, certaines imprimantes électroscopiques couleur peuvent reproduire des originaux avec une qualité d'image qui approche celle de l'impression offset. Voir aussi Xérographie. 6.2 Impression à jet d'encre Une matrice de jets d'encre contrôlés par ordinateur peut produire des images sur une feuille ou une bande de papier. Des imprimantes à jet d'encre simples sont couramment utilisées pour imprimer des informations de toutes sortes, telles que les dates d'expiration sur les emballages de produits périssables ou des étiquettes de publipostage. C'est pourquoi elles sont parfois placées en bout de chaîne d'impression. Les imprimantes couleur à jet d'encre plus complexes peuvent produire des originaux couleur avec une qualité d'image qui approche celle de l'impression offset. Leur faible coût pour une qualité de reproduction satisfaisante en a généralisé l'usage dans les petites configurations bureautiques (imprimantes d'appoint ou à usage domestique). 6.3 Impression par microcapsules Cette technologie utilise du papier imprégné de milliards de capsules microscopiques de teinture liquide à base de photopolymère. Lorsque le papier est exposé à la lumière réfléchie venant de l'image originale, les teintures qui se trouvent à l'intérieur des capsules durcissent en proportion de la quantité de lumière qu'elles reçoivent. Le papier exposé est alors pressé à travers des cylindres d'acier contre le papier récepteur, et des quantités variables de teintures non durcies sont déposées sur le papier récepteur où elles forment une image. Le procédé peut être utilisé pour faire des reproductions couleur de haute qualité en petites quantités. Comme on aura pu le constater, l'impression traditionnelle et l'impression électronique sont donc plus complémentaires que concurrentes. Aujourd'hui, on utilise souvent des procédés couleur d'impression numérique pour réaliser des épreuves des images avant qu'elles ne soient transformées en plaque photo pour l'impression offset, l'héliogravure ou la typographie (voir Scanner optique). Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.