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D'où vient l'encre ?
Mise à jour le 2021-02-25
----- [Une histoire rapide et complète de la production d'encre] ------
De quoi est faite l'encre ? C'est une question simple, mais qui a été posée un nombre incalculable de fois parce qu'il n'y a pas de réponse facile. La raison en est simple : il existe plusieurs types d'encre et chacun d'entre eux possède ses propres propriétés.
Par définition, l'encre est une matière fluide ou visqueuse utilisée pour écrire, dessiner ou imprimer afin d'enregistrer des informations ou de transmettre des pensées sous une forme semi-permanente.
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CONTENU
Histoire de l'encre
Encres d'écriture
Encres d'imprimerie - Quels sont les éléments constitutifs de l'encre ?
D'où vient l'encre aujourd'hui - Fabrication de l'encre d'imprimerie
Encre d'imprimerie - D'où vient l'encre d'imprimerie ?
Cartouches d'encre d'imprimante
Histoire de l'encre
Dès 2500 avant J.-C., les Égyptiens avaient trouvé un matériau approprié pour marquer les papyrus. Cette encre était composée de gommes naturelles solubles dans l'eau, de colle et d'eau, ou éventuellement d'une huile, avec du charbon de bois animal ou végétal en poudre comme matière colorante.
En savoir plus : L'encre de l'Égypte ancienne
Les encres modernes ont peu de choses en commun avec les matériaux bruts des temps anciens, à l'exception d'une similitude remarquable. Toutes les encres sont des mélanges intimes d'un véhicule et d'une matière colorante, auxquels s'ajoutent fréquemment d'autres substances qui leur confèrent des propriétés uniques.
Le véhicule peut consister en un solvant seul, mais la plupart sont composés d'un solvant et d'une résine soluble ou d'un autre composé pour former un vernis ou des huiles traitées ou non traitées. La matière colorante est un mélange de pigments ou de colorants.
Histoire de l'encre
Encres d'écriture
Les encres d'écriture doivent présenter des caractéristiques uniques pour fonctionner correctement. Ces caractéristiques peuvent être résumées comme suit : clarté, facilité d'écoulement, stabilité dans le verre, très peu d'odeur, couleur intense et film collant au séchage. Le solvant des encres d'écriture est généralement de l'eau, bien que de petites quantités de solvants organiques puissent améliorer l'écoulement et la stabilité. La couleur des encres d'écriture est généralement un colorant organique soluble dans l'eau.
Il existe des colorants permettant de couvrir toutes les couleurs et nuances souhaitées. Toutefois, ces encres ne sont pas permanentes et s'estompent en relativement peu de temps. Les encres utilisées pour les documents permanents, tels que les dossiers et documents bancaires et gouvernementaux, doivent avoir une certaine teneur en fer, car le fer n'est pas détruit par l'âge.
Les encres pour documents sont généralement des mélanges d'acide tannique, d'acide gallique, de sulfate de fer, d'un conservateur et d'un colorant bleu soluble dissous dans l'eau. Cette encre est bleue à l'origine, mais l'exposition à l'air entraîne la formation de gallotannate ferrique et l'encre devient progressivement noire. Le gallotonnate ferrique a une excellente stabilité, mais s'il se décompose en oxyde de fer, cette matière reste sur le papier. Il peut être traité avec une solution d'acide gallique ou tannique pour restaurer la couleur noire de l'écriture.
L'encre de Chine utilisée pour les dessins est une suspension permanente de carbone avec de la gomme-laque, du borax ou du savon dans de l'eau. Si l'on utilise de la gomme-laque, l'encre séchée est tout à fait imperméable et permanente.
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Encres d'imprimantes - De quoi l'encre est-elle composée ?
Les mélanges de véhicules et de matières colorantes, transférés par une presse d'imprimerie mécanique à partir d'un état brut pour former une image sur une surface, sont considérés comme des encres d'imprimerie. Leur composition de base varie en fonction du procédé de transfert ou d'impression utilisé.
Aujourd'hui, la quasi-totalité des impressions sont classées dans l'une des trois catégories suivantes : typographie ou typographie ; lithographie, également connue sous le nom de planographie ou offset ; héliogravure, qui peut être appelée taille-douce, photogravure ou héliogravure.
Dans l'impression typographique, l'encre est appliquée sur une surface en relief et dessinée du métal ou sur une surface en caoutchouc en relief dans la typographie distincte appelée aniline ou flexographie. Une impression est réalisée, le plus souvent sur du papier, à partir de cette surface en relief.
L'impression lithographique applique de l'encre sur une surface plane en métal ou en pierre qui a été préalablement traitée pour n'accepter l'encre que dans certaines zones souhaitées ; une impression est réalisée à partir de ces zones d'encre sur une autre surface.
Ce procédé d'héliogravure utilise une dépression gravée sous la surface de la plaque d'impression ; seule la dépression est remplie d'encre, qui est ensuite transférée sur une autre surface par contact, réalisant ainsi une impression de la gravure.
La principale considération du formulateur d'encres d'imprimerie est la méthode d'impression employée. Les presses héliogravure à grande vitesse utilisent un liquide fin de faible viscosité. Le procédé nécessite une encre facile à appliquer sur des cellules miniatures gravées sous la surface du cylindre de la plaque d'impression, qui peut être essuyée efficacement sur la partie non gravée et transférée sur la surface d'impression instantanément en cas de contact.
Comme l'encre d'héliogravure sèche principalement par évaporation et seulement en partie par absorption par le papier, des solvants très volatils sont utilisés dans le véhicule. La résine ou le liant contenu dans le véhicule se dissout complètement dans le solvant et, après avoir mélangé les pigments, laisse une impression à la transmission qui sèche rapidement et n'est pas collante.
L'encre d'héliogravure est un autre type d'encre, destinée aux gravures sur acier ou sur cuivre, qui utilise un véhicule entièrement différent, de consistance courte, semblable à celle d'un papillon. Elle n'est pas grasse car, une fois la gravure au trait remplie d'encre, l'excédent doit être soigneusement essuyé sur la surface non gravée de la plaque sans que l'encre ne se répande dans la gravure.
Comme les papiers durs sont la surface d'impression habituelle pour ce processus lent et exigeant, l'absorption est responsable d'un séchage minimal. Des solvants à séchage plus lent sont utilisés pour que l'encre ne sèche pas dans la gravure. Toutefois, le solvant est suffisamment volatil et le liant suffisamment dur pour que l'encre sèche complètement sans coller.
À l'exception des encres flexographiques utilisées avec un type de caoutchouc et des encres "Vaporin", séchées à l'aide de flammes de gaz contrôlées, les encres typographiques et lithographiques dépendent peu de l'évaporation pour leur séchage. En général, les encres typographiques ont une viscosité élevée et un corps long ou "filandreux", avec un effet poisseux ou collant sur la presse.
Les encres lithographiques sont encore plus lourdes, mais plus courtes ou moins filandreuses, et possèdent un pouvoir adhésif considérable. Les supports de ces encres contiennent rarement des solvants volatils. Les véhicules utilisés sont des huiles ou des vernis résineux avec des siccatifs. Ils sèchent principalement par oxydation. L'huile de lin, les vernis à base d'huile de lin, l'huile de tung et l'huile de soja sont des ingrédients typiques de ces encres.
Les véhicules flexographiques et à séchage à la flamme sont plus proches de la gravure ; ils contiennent certains solvants volatils. La viscosité de ces véhicules est contrôlée par la quantité de solvant et le type de liant utilisés. L'utilisation finale du produit imprimé joue également un rôle dans la détermination de la composition du véhicule.
Une encre de magazine, par exemple, ne conviendrait pas pour imprimer des emballages de bonbons en cellophane, car le véhicule n'adhérerait pas de manière satisfaisante et risquerait d'être ramolli par les ingrédients du bonbon. Des caractéristiques telles que la brillance, la flexibilité, l'odeur, la clarté, la résistance aux rayures, au frottement, à l'abrasion et à l'action chimique déterminent les composants d'un véhicule.
Le pigment est la matière colorante de l'encre. Il s'agit d'une partie solide qui reste non dissoute, sauf en cas d'utilisation de colorants. Il est broyé en particules extrêmement fines au fur et à mesure qu'il est dispersé dans le véhicule. Certains pigments inorganiques, notamment les oxydes de fer hydratés, la craie, le blanc et l'argile de Chine, sont présents dans la nature et ne nécessitent qu'un broyage, un lavage et un nettoyage pour être utilisés dans les encres.
Les principaux pigments inorganiques fabriqués sont le jaune de chrome, le bleu de fer, l'orange de molybdate, le rouge de cadmium et le dioxyde de titane. Les pigments organiques sont des couleurs insolubles fabriquées à partir de colorants naturels ou synthétiques. Les jaunes de hanse et de benzidine, le violet de méthyle et le bleu de paon, l'éosine, la phloxine et les rouges de lithol sont des pigments courants de ce type.
Les noirs utilisés dans les encres d'imprimerie sont, à quelques exceptions près, le noir de carbone, le noir de four et le noir de fumée. Une poudre de bronze d'aluminium, de cuivre ou d'alliage de bronze est utilisée pour produire un effet métallique. La présence d'un pigment influe sur les propriétés de l'encre, telles que la brillance, l'opacité, la consistance, la résistance à la décoloration, la durabilité et l'impact de la graisse ou du savon. L'utilisation de matériaux imprimés limite le choix des pigments.
Cliquez ici pour plus d'informations sur les encres d'imprimerie.
D'où vient l'encre aujourd'hui - Fabrication de l'encre d'imprimerie
Le processus principal de l'encre d'imprimerie est le broyage et la dispersion du pigment dans le véhicule. Pour la plupart des encres typographiques et lithographiques, cette opération s'effectue dans des moulins à cylindres, qui se composent de deux ou plusieurs cylindres en acier tournant à des vitesses légèrement différentes.
Les broyeurs à billes ou à galets sont utilisés lorsque des substances volatiles sont mélangées, comme c'est le cas pour les encres d'héliogravure. Ces broyeurs sont à cylindres, à tambour ou à rouleaux. D'autres équipements de fabrication de produits chimiques sont utilisés pour produire des véhicules et pour mélanger et manipuler les produits intermédiaires et finis.
Encres pour journaux. Les encres pour journaux sont conçues pour permettre une impression rapide avec une qualité de reproduction acceptable. On ne se préoccupe guère de la permanence ou du frottement, étant donné que la durée de vie d'un journal est courte et que l'économie interdit l'utilisation de matériaux coûteux qui permettraient d'améliorer les caractéristiques de l'encre. L'encre de presse est assez fluide, surtout lorsqu'elle est destinée à des rotatives à grande vitesse qui impriment les deux faces du support en même temps.
Si elle est noire, elle est presque entièrement composée d'un véhicule d'huile minérale et d'un pigment noir de carbone, avec un colorant ou un pigment toner présent en faible pourcentage pour compenser les tons bruns de l'huile et des pigments noirs.
Il n'est pas courant d'ajouter des siccatifs, le séchage se produisant par absorption des huiles dans le papier. Les nouvelles encres colorées nécessitent l'utilisation d'huiles plus propres et sont utilisées dans des conditions exigeant l'impression d'une encre par rapport à une autre, une encre plus coûteuse contenant des siccatifs est utilisée.
Encres spéciales. L'impression et la décoration d'articles tels que les bouteilles en verre, le papier peint, les films plastiques, les pièces métalliques, les emballages en feuille d'aluminium, les tubes de dentifrice, la glassine, la cellophane, les textiles, les jouets en métal et les conteneurs nécessitent des encres spéciales.
Ces encres sont également constituées des composants de base : un agent de formation du film et une matière colorante, auxquels s'ajoutent des substances supplémentaires pour conférer des caractéristiques spéciales. Le chimiste spécialiste des encres varie la composition pour adapter l'encre aux exigences de la surface.
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Encre d'imprimante - D'où vient l'encre d'imprimante ?
La plupart des encres pour imprimantes sont constituées d'une base d'huile de soja ou de lin, ou d'un distillat de pétrole lourd comme solvant. Cette base est ensuite mélangée à des pigments pour produire une encre qui sèche par évaporation. La base est également appelée vernis.
Encre noire
L'encre noire est fabriquée à partir de vernis et de noir de carbone.
Encre d'impression couleur
Les pigments de couleur sont constitués de sels et de colorants ou de composés azotés tels que :
le lac jaune
le bleu paon
le vert de phtalocyanine
L'orange diarylide
Les pigments blancs comme le dioxyde de titane peuvent être utilisés seuls pour améliorer les caractéristiques de certaines encres colorées. Ces imprimantes sont ajoutées à un vernis pour produire de l'encre d'impression couleur.
Cartouches d'encre pour imprimantes
Une cartouche d'encre est le composant de l'imprimante à jet d'encre qui dépose l'encre sur le papier lors de l'impression. Chaque cartouche d'encre possède un ou plusieurs réservoirs d'encre ; les producteurs y ajoutent une puce et des contacts électroniques reliés à l'imprimante.
Thermique
La majorité des imprimantes à jet d'encre comme HP, Canon et Lexmark utilisent des jets d'encre thermiques. Dans chaque cloison de réservoir d'encre se trouve un élément chauffant qui contient une résistance ou une plaque métallique. En réponse au signal de l'imprimante, un petit courant traverse la résistance ou le métal pour le réchauffer, et l'encre de la résistance est vaporisée en très petites bulles de vapeur à l'intérieur de la buse.
Les gouttelettes d'encre sont alors poussées hors de la buse de la cartouche et se déposent sur le papier. Ce processus se produit en une fraction de milliseconde.
L'impression dépend de la fluidité de l'encre, qui peut être entravée si la tête d'impression commence à sécher, ce qui se produit lorsque les niveaux d'encre diminuent. Pour nettoyer l'encre séchée sur la tête d'impression d'une cartouche, utilisez de l'alcool isopropylique dénaturé à 91 %, car il n'endommage pas l'éponge indispensable au transfert de l'encre sur le papier.
L'alcool isopropylique doit être appliqué avec précaution, car il est suffisamment puissant pour dissoudre les bouchons à l'aide d'une seringue ou d'un compte-gouttes. Il est également recommandé d'utiliser de l'eau distillée sur un chiffon non pelucheux, car l'eau du robinet peut contenir des contaminants qui obstruent la tête d'impression.
Pour plus d'informations sur la manière d'éliminer les taches d'encre : Comment enlever facilement les taches d'encre d'imprimante sur les vêtements, la moquette ou les mains
L'encre sert également de liquide de refroidissement pour protéger les matériaux chauffants de la plaque métallique. Lorsque l'encre est épuisée et que l'impression est terminée, les éléments chauffants de la cartouche thermique grillent généralement, ce qui endommage la tête d'impression. Lorsque l'encre est épuisée, la cartouche doit être rechargée ou remplacée afin que la tête d'impression ne soit pas endommagée par la surchauffe.
Cartouche d'encre Canon PGI 1200
Cartouches d'encre Canon PGI 1200
Lexmark 36XL noir et 37XL cartouches d'encre pour imprimantes couleur remanufacturées
Cartouches d'encre Lexmark 36XL noir et 37XL
Piézoélectrique
Les imprimantes Epson utilisent des cristaux piézoélectriques dans chaque buse à la place d'un élément chauffant. Le cristal change de taille ou de forme lorsque le courant est appliqué, ce qui augmente la pression à l'intérieur du canal d'encre et force une gouttelette d'encre à passer par la buse.
Deux grands types de cristaux sont utilisés à cet égard : les cristaux bi-morphes qui se plient et s'allongent lorsqu'ils sont soumis à l'électricité. Les canaux d'une tête d'impression piézoélectrique à jet d'encre sont formés à l'aide de plusieurs techniques. Toutefois, le seul procédé courant est la stratification de plaques métalliques comprenant des caractéristiques microfabriquées précises de différentes formes.
Un environnement aussi froid permet d'utiliser des encres qui ne réagissent pas bien lorsqu'elles sont chauffées. Par exemple, au moins 1/1000 de chaque encre est vaporisé à cause de la chaleur intense, et l'encre ne doit pas encrasser l'imprimante avec des produits de décomposition thermique. Dans certaines situations, les gouttes d'encre sont également plus petites que dans le cas des systèmes à jet d'encre thermique.
Epson WorkForce Pro WP-4530
Epson WorkForce Pro WP-4530
Cartouches d'encre Epson 676 XL 5-Pack (2 Noir, 1 Cyan, 1 Magenta, 1 Jaune)
Cartouche d'encre Epson 676 XL / T676XL
Pièces détachées
Corps de la cartouche : contient l'encre. D'autres cartouches peuvent avoir une mousse hydrophobe qui empêche la recharge.
Tête d'impression : certaines cartouches d'encre contiennent des têtes d'impression.
Substrat piézoélectrique (pour les imprimantes piézoélectriques) : contient le cristal piézoélectrique.
Résistance ou plaque métallique (pour les imprimantes thermiques) : chauffée par un faible courant électrique qui chauffe l'encre.
Variantes
Les imprimantes à jet d'encre couleur suivent généralement le schéma de couleurs CMYK (cyan, magenta, jaune et noir essentiel). Deux formes distinctes de noir ont été mises sur le marché au fil des ans : l'une se fond dans les couleurs d'impression graphique, l'autre est une version presque imperméable pour le texte.
La majorité des jets d'encre contiennent des cartouches d'encre noire pour le texte et une cartouche combinée CMYK ou une cartouche individuelle pour chaque couleur. S'il était rare auparavant de maintenir la séparation de chaque couleur, cela devient de plus en plus courant aujourd'hui. Plusieurs jets d'encre haut de gamme proposent des cartouches pour des couleurs supplémentaires, comme des cartouches avec de l'encre spécialement conçue pour l'impression de photographies.
Les fournisseurs d'imprimantes fabriquent leur type de cartouche d'encre. Les cartouches destinées à différentes imprimantes peuvent être électriquement ou physiquement incompatibles.
Certains fabricants, comme HP et Lexmark, intègrent la tête de l'imprimante sur les cartouches, tandis que d'autres, comme Epson, font adhérer la tête d'impression à l'imprimante elle-même. Les deux parties considèrent leur approche comme une option moins coûteuse pour les consommateurs. Epson a mis sur le marché des imprimantes dotées de réservoirs d'encre rechargeables qui réduisent les coûts d'impression.
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Cartouches d'encre remises à neuf
Les cartouches d'encre et de toner remises à neuf représentent 30 % du marché des cartouches d'imprimante. Les cartouches remises à neuf sont des cartouches d'origine qui ont été recyclées et dont la qualité a été testée. Les pièces usées sont remplacées, l'appareil est rechargé et réassemblé. Les prix des cartouches d'encre remanufacturées sont bien inférieurs à ceux des marques originales.
Les entreprises cherchent toujours à réduire leurs coûts d'impression et les cartouches d'encre remises à neuf sont un moyen pratique de réduire ces coûts. Le montant varie en fonction du fabricant de cartouches remises à neuf que vous avez choisi, mais il est raisonnable de s'attendre à une réduction d'au moins 30 % par rapport aux fabricants d'équipement d'origine (OEM). Commander des cartouches d'encre remanufacturées en gros, comme celles de Yoyoink.com, permet d'obtenir des réductions plus importantes.
En savoir plus : Conseils pour économiser de l'encre d'imprimante
Cartouche d'encre noire remise à neuf pour imprimante HP 934XL à haut rendement
Cartouche d'encre noire remise à neuf pour imprimante HP 934XL à haut rendement
Cartouches d'encre compatibles
Les cartouches d'encre compatibles sont des marques génériques fabriquées à partir de nouveaux matériaux au lieu de recycler et de remettre à neuf les dispositifs d'origine. Tout comme les cartouches remises à neuf, le principal avantage des cartouches compatibles est leur prix abordable et leur faible coût d'impression.
Et comme pour les cartouches d'encre remises à neuf, vous pouvez économiser beaucoup plus en commandant des cartouches à haut rendement (XL) en raison du plus grand nombre de pages imprimées. En commandant des cartouches d'encre compatibles en gros, comme celles de Yoyoink.com, vous obtiendrez des réductions plus importantes.
