Dépannage des problèmes d'impression flexo : quand votre rouleau anilox (volume ou LPI) est-il le véritable problème ?

Vous rencontrez des problèmes de couleurs incohérentes, d'aplats de mauvaise qualité ou d'impressions sales lors de vos tirages flexo ? Vous suspectez le rouleau anilox, mais le changer semble relever du hasard, coûteux en temps et en matériaux.

Votre rouleau anilox est souvent la cause de problèmes récurrents tels qu'une faible densité, un manque d'encre, un gain de point ou une impression sale, qui ne sont pas résolus par un réglage de l'encre ou des plaques. Un volume ou un LPI incorrect en est la principale cause.

Ce cylindre finement gravé, le rouleau anilox, est au cœur du procédé flexo. Il délivre une quantité précise d'encre à la plaque d'impression. Lorsque la qualité d'impression baisse, il est facile d'en imputer la responsabilité aux encres, aux plaques ou à la pression.

Mais d'après mon expérience en fabrication et en dépannage, les paramètres du rouleau anilox, en particulier son volume (BCM – milliards de microns cubes par pouce carré) et sa trame de ligne (LPI – lignes par pouce), sont souvent la source de maux de tête.

Il est essentiel de bien les faire et de maintenir le rouleau en bon état.

Plongeons dans la façon de diagnostiquer si votre anilox est le coupable.

Sélection de rouleaux Anilox pour différentes encres : les besoins en volume et en gravure sont-ils différents pour les encres à base d'eau, à solvant et UV ?

Vous utilisez le même rouleau anilox pour les encres à base d'eau, à solvant et UV ? Le transfert d'encre peut être excellent pour l'un, mais médiocre pour l'autre, ce qui peut entraîner des couleurs pâles ou des problèmes d'impression.

Oui, les types d'encre ont des viscosités, des charges pigmentaires et des propriétés de séchage différentes, nécessitant des volumes d'anilox et des combinaisons LPI spécifiques pour un transfert d'encre et une qualité d'impression optimaux.

Choisir le bon anilox n'est pas une solution universelle, surtout avec la diversité des systèmes d'encre utilisés aujourd'hui. Chaque type d'encre se comporte différemment et exige des caractéristiques spécifiques du cylindre anilox pour un dosage et un transfert corrects.

Adaptation des spécifications de l'Anilox à la composition chimique de l'encre

Voici une analyse des raisons pour lesquelles le type d’encre est important pour la sélection de l’anilox :

Encres à base d'eau : Ils ont généralement une viscosité et une concentration en pigments inférieures à celles des solvants ou des UV.

Ils nécessitent souvent des volumes d'anilox légèrement plus importants pour déposer suffisamment de pigments et obtenir l'intensité de couleur souhaitée. Ils doivent également présenter de bonnes caractéristiques de libération des cellules afin d'éviter le dessèchement des cellules, notamment dans les conditions plus chaudes de la salle de presse.

LPI dépend des détails d'impression requis.

Encres à base de solvants : Leur viscosité peut varier considérablement, mais leur charge pigmentaire est souvent plus élevée que celle des encres à base d'eau. Leurs volumes peuvent être légèrement inférieurs à ceux des encres à base d'eau pour une densité de couleur similaire.

L’évaporation rapide du solvant peut être un facteur influençant les choix de géométrie cellulaire pour éviter le colmatage.

Encres UV (ultraviolettes) : Ils présentent généralement une viscosité élevée et une charge pigmentaire souvent élevée. Ils ne sèchent pas par évaporation, mais durcissent instantanément sous lumière UV. Cette viscosité élevée exige des cylindres anilox dotés d'excellentes caractéristiques de démoulage.

Souvent, des gravures cellulaires moins profondes (parfois de volume inférieur malgré une pigmentation élevée) et des géométries cellulaires spécifiques (comme des gravures hexagonales ou en canaux allongées - par exemple, GTT, MAXFLO) sont préférées pour assurer un transfert d'encre complet et éviter les projections ou la formation de brouillard d'encre à grande vitesse.

Un LPI plus élevé pourrait être possible en raison de la stabilité de l'encre sur la plaque.

Je me souviens d’un client qui est passé des encres à solvant aux encres UV pour de meilleures propriétés de résistance.

Ils ont d'abord essayé d'utiliser leur stock d'anilox existant. La qualité d'impression s'est effondrée : faible densité, formation de buée. Nous avons dû opter pour de nouveaux rouleaux anilox, avec des gravures plus fines et spécialisées, conçus pour une diffusion d'encre UV à haute viscosité. Cela a fait toute la différence.

(Remarque : il s’agit de plages générales ; les travaux spécifiques, les supports et la qualité d’impression souhaitée dictent les spécifications exactes.)*
Comprendre la relation entre la chimie de l’encre et les spécifications de l’anilox est fondamental pour obtenir une impression flexo cohérente et de haute qualité.

Obtenir la densité solide parfaite : pourquoi le volume de l'anilox, le LPI et la géométrie cellulaire sont-ils tous importants ?

Vos zones d'impression aplaties sont-elles fragiles, marbrées ou perforées ? Augmenter simplement l'apport d'encre ne résout pas toujours le problème et peut même entraîner des impressions sales ailleurs sur le travail.

L'obtention d'une densité solide optimale repose sur l'épaisseur précise du film d'encre délivré par l'anilox. Celle-ci est contrôlée par le volume (quantité de cellules d'encre), le LPI (nombre de cellules) et la géométrie des cellules (forme influençant l'efficacité du transfert).

Obtenir une couverture lisse et uniforme est la marque d'une bonne impression flexo. Cela paraît simple, mais c'est le résultat direct du bon fonctionnement du cylindre anilox. Le volume, le LPI et la forme des cellules fonctionnent en étroite collaboration.

L'interaction des paramètres d'anilox pour les solides

Décomposons comment ces trois facteurs contrôlent la dépose d’encre pour les zones solides :

Volume anilox (BCM) : C'est le facteur le plus direct qui détermine la potentiel Quantité d'encre transférée. Un volume plus élevé signifie une plus grande capacité d'encre par unité de surface.

Un volume trop faible par rapport à la densité requise produit des solides faibles ou affamés.

Une valeur trop élevée peut entraîner un excès d'encre, un séchage lent, un gain de points dans les zones adjacentes et un remplissage d'encre potentiel sur du texte fin ou des écrans.

Anilox LPI (lignes par pouce) : Cela définit le nombre de cellules par pouce linéaire. Pour un volume donné, un LPI faible correspond à des cellules individuelles plus grandes et plus profondes, tandis qu'un LPI élevé correspond à des cellules plus petites et moins profondes.

L'IPV influence la douceur du film d'encre.

Un LPI trop faible risque de ne pas fournir suffisamment de support à la racle ou de laisser un motif dans le solide.

Un LPI trop élevé (avec de très petites cellules) peut avoir du mal à transférer suffisamment d'encre pour les solides denses, en particulier avec les encres visqueuses, ou peut être sujet au colmatage.

Géométrie cellulaire (forme et angle) : La norme est un motif hexagonal à 60°, qui permet un nombre maximal de cellules par unité de surface et favorise une distribution uniforme de l'encre.

La forme de l'ouverture de la cellule et le profil interne de la cellule (par exemple, la forme du bol par rapport aux parois abruptes) affectent la facilité avec laquelle l'encre pénètre et, plus important encore, feuilles la cellule lors du transfert vers la plaque.

Une libération inefficace conduit à un transfert d'encre inférieur à celui suggéré par le volume théorique, ce qui a un impact sur la densité.

Imaginez que vous peignez un mur : le volume correspond à la quantité totale de peinture dans votre bac à rouleau.

Le LPI est similaire à la texture du poil du rouleau : un poil grossier (faible LPI) retient plus de peinture par fibre mais peut laisser une finition plus rugueuse ; un poil fin (LPI élevé) retient moins par fibre mais donne une couche plus lisse.

La géométrie des cellules détermine la fluidité avec laquelle la peinture se dépose du rouleau sur le mur. Il faut la bonne combinaison pour obtenir une couche lisse et opaque.

Nous spécifions souvent les rouleaux anilox en fonction de la densité solide souhaitée et de la combinaison encre/substrat spécifique, en équilibrant soigneusement ces trois éléments.

La maîtrise de la densité solide nécessite de comprendre comment ces caractéristiques anilox fonctionnent ensemble pour fournir le film d'encre parfait.

Usure et nettoyage des rouleaux anilox : comment cela affecte-t-il le volume et la cohérence de votre impression au fil du temps ?

Vous constatez que vos couleurs s'affaiblissent au fil des mois, même avec la même encre et les mêmes réglages ? Vos opérateurs de presse modifient peut-être constamment les réglages pour compenser, ce qui entraîne des incohérences.

L'usure des rouleaux anilox (due aux racles et aux encres abrasives) réduit progressivement la profondeur et le volume des cellules. Des cellules sales ou obstruées réduisent également le volume effectif. Ces deux phénomènes entraînent un transfert d'encre plus faible et une densité d'impression irrégulière.

Les rouleaux anilox ne sont pas éternels, et l'entretien que vous en faites a un impact considérable sur leur durée de vie et leurs performances. L'usure, associée à un nettoyage inadéquat, nuit à la régularité de l'impression.

L'impact de l'usure et de la contamination

Au fil du temps, deux phénomènes principaux se produisent et réduisent les performances de l'anilox :

Usure mécanique : Le frottement constant de la racle contre le rouleau anilox rotatif, en particulier avec des particules abrasives dans certaines encres (comme les blancs métalliques ou opaques) ou une pression/un matériau de lame inapproprié, use physiquement les parois cellulaires.

À mesure que les parois cellulaires s'usent, leur profondeur diminue, réduisant ainsi directement le volume cellulaire (BCM). Cela signifie que moins d'encre est prélevée et transférée, ce qui entraîne une diminution progressive de la densité d'impression pour un rouleau donné.

Il s’agit d’un processus graduel, souvent inaperçu jusqu’à ce que des problèmes importants de correspondance des couleurs surviennent.

Obstruction/Contamination : Les résidus d'encre, en particulier avec les encres à séchage plus rapide (à base d'eau, à solvant) ou les encres UV très visqueuses, peuvent sécher et s'accumuler au fond des cellules si le nettoyage n'est pas approfondi et régulier.

Cette encre séchée réduit efficacement le volume cellulaire disponible, similaire à l'usure, ce qui entraîne un transfert d'encre plus faible.

Un nettoyage irrégulier entraîne un colmatage variable sur la face du rouleau, provoquant des stries ou une densité inégale. L'accumulation de calcium provenant des encres à base d'eau ou de l'eau dure contenue dans les solutions de nettoyage peut également provoquer un colmatage.

D'après mon expérience de conseil auprès d'imprimeries, la mise en œuvre d'un protocole strict de nettoyage des anilox et d'une inspection/mesure régulière des rouleaux (à l'aide d'outils tels que des bandes Capatch, des microscopes interférométriques ou des appareils de mesure volumétrique) est cruciale.

Nous avons identifié que le problème de variation chronique de densité d'un client était dû à des rouleaux usés : ils semblaient propres, mais des mesures microscopiques ont révélé que les volumes étaient 30% inférieurs aux spécifications.

Le remplacement des rouleaux usés et l’établissement d’un calendrier d’entretien ont permis de restaurer leur cohérence.

L'entretien de votre inventaire d'anilox grâce à un nettoyage approprié et à une surveillance de l'usure est essentiel pour une qualité d'impression fiable et reproductible.

Au-delà du volume : quel rôle jouent les angles et la géométrie des cellules Anilox dans le transfert d'encre et la qualité d'impression ?

Vous vous concentrez uniquement sur le BCM et le LPI lors de la spécification des cylindres anilox ? Vous risquez de négliger l'impact de la forme et de l'angle des cellules sur le débit d'encre, la libération et les défauts d'impression potentiels comme le moiré.

L'angle des cellules (généralement 60°) maximise leur densité pour une application uniforme de l'encre. La géométrie des cellules (forme) affecte l'efficacité de la libération de l'encre, notamment pour les encres difficiles (UV) ou les vitesses élevées, ce qui impacte la fluidité de l'impression et prévient les problèmes.

Bien que le volume et le LPI retiennent la majeure partie de l'attention, l'angle de gravure et la forme spécifique des cellules individuelles sont des aspects techniques critiques d'un rouleau anilox qui influencent considérablement ses performances.

L'importance des angles et des formes

Voyons pourquoi ces facteurs géométriques sont importants :

• Angle de la cellule : Il s’agit de l’angle que forment les rangées de cellules par rapport à l’axe du rouleau.

Angle de 60° : Il s’agit de la norme industrielle pour la plupart des applications.

Il permet de regrouper le nombre maximal de cellules dans une zone donnée (créant le motif hexagonal), ce qui fournit le transfert de film d'encre le plus uniforme et minimise le potentiel de motifs moirés lors de l'impression d'écrans ou de demi-teintes (en évitant les interférences avec les angles de l'écran).

Il offre un bon support pour la racle.

Angles de 30° ou 45° : Moins courant pour l'impression en procédé.

Parfois utilisé pour l'application de revêtements, d'adhésifs ou de couches très épaisses d'encres spécifiques, lorsque la densité cellulaire maximale n'est pas l'objectif principal, ou lorsque le moiré avec des angles de trame spécifiques doit être évité grâce à une géométrie alternative. Peut parfois entraîner une usure plus prononcée de la racle.

• Géométrie cellulaire (forme) : Cela fait référence à la forme de l'ouverture de la cellule et à son profil (profondeur et forme de la paroi).

Hexagonal standard (Hex) : Forme classique résultant de l'angle de 60°. Offre un bon équilibre entre volume, densité et résistance.

Géométries hexagonales/canal allongées (par exemple, tri-hélicoïdales, les fournisseurs ont des noms différents comme GTT, MAXFLO, HIVE) : Il s’agit de développements plus récents conçus pour améliorer la libération et le débit de l’encre, particulièrement critiques pour les encres UV à haute viscosité, l’impression à grande vitesse ou la réduction du colmatage.

Ils présentent souvent des canaux interconnectés ou des structures cellulaires plus larges et moins profondes qui minimisent les effets de tension superficielle et permettent à l'encre de se déplacer plus librement pendant le transfert. Ils peuvent améliorer la fluidité de l'impression et réduire les projections d'encre.

J'ai vu des situations où les imprimeurs avaient du mal à gérer les projections d'encre UV à grande vitesse en utilisant des rouleaux anilox hexagonaux standard à 60°.

Le passage à une gravure en canal (trihélicoïdale ou similaire) sur l'anilox, même à volume comparable, a considérablement réduit les projections, car l'encre pouvait s'écouler des alvéoles plus facilement et plus proprement lors du processus de transfert rapide. La géométrie était essentielle.

En prêtant attention à l'angle et à la géométrie de la cellule, en plus du volume et du LPI, vous pouvez affiner le transfert d'encre pour les applications exigeantes et surmonter des défis d'impression spécifiques.

Conclusion

Les rouleaux anilox sont essentiels à la qualité d'impression flexo. Comprendre l'interaction entre le volume, le LPI, la géométrie, le type d'encre, l'usure et le nettoyage est essentiel pour diagnostiquer les problèmes et obtenir des résultats constants et de haute qualité sur presse.