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Vous êtes ici : Accueil > Technique > Mémoires > Impression numérique sur carton ondulé Révision : 7 septembre 2017  
Impression numérique sur carton ondulé
 
             Marjory LE BERRE et Célia PÉTON

Élèves ingénieurs 2e année
Juin 2011
Mise en ligne - Mai 2013

Avertissement
Ce mémoire d'étudiants est une première approche du sujet traité dans un temps limité.
À ce titre, il ne peut être considéré comme une étude exhaustive comportant toutes les informations
et tous les acteurs concernés.

       
  Plan  
I - Introduction
II - Impression jet d'encre sur carton ondulé
III - Marché de l'impression jet d'encre
sur carton ondulé
IV - Perspectives pour l'impression numérique
sur carton ondulé
V - Conclusion
VI - Bibliographie - Webographie
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I - Introduction

Plan

   
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  Figure 1 - Carton ondulé
[Carton Ondulé de France]
 

Depuis longtemps, le carton ondulé est utilisé pour les emballages de regroupement et de protection en raison de ses qualités mécaniques et de résistance et de son caractère recyclable [Figure 1].

Cependant, le degré d'exigence des clients vis-à-vis de ce matériau a changé. En effet, la réglementation draconienne visant à limiter le suremballage et les nouvelles contraintes de la grande distribution font évoluer l'usage du carton ondulé. Il sert aujourd'hui à l'emballage de vente, communicant, attrayant et percutant. Par conséquent, le rendu de l’impression est un élément capital dans l’attractivité du produit vendu.

Face à cette demande d'une qualité toujours meilleure, des entreprises se sont interrogées sur l’impression de l'ondulé, soumise à de nombreuses contraintes. En effet, il s’agit d’un matériau épais et compressible qui nécessite de travailler à plat. Un procédé domine largement le marché avec 70% des parts : la flexographie. Elle permet d’imprimer à plat avec une grande cadence et des coûts de production faibles. Toutefois, l’impression flexographique du carton ondulé décroît du fait de la tendance de plus en plus forte à recourir à la pré-impression offset de la couverture mais aussi en raison de l’essor de l'impression numérique. Cette dernière, aujourd'hui bien implantée dans le domaine de l’impression personnalisée sur support souple, se développe de plus en plus sur le marché de l’emballage en carton ondulé. Ce procédé sans impact recouvre l’électrophotographie et le jet d’encre. Pour imprimer du carton ondulé, seul le jet d’encre est utilisé.

Quels sont les caractéristiques de l'impression jet d'encre sur carton ondulé et quelle place ce procédé numérique peut-il espérer conquérir sur le marché de l'impression sur carton ondulé largement dominé par la flexographie ?

II - Impression jet d'encre sur carton ondulé

Plan

II-1 - Carton ondulé, une production en croissance

                     
  Vidéo 1 - Les emballages en carton ondulé - Jeulin TV
[YouTube]
 
     

Le carton ondulé, du fait de sa rigidité, est en majeure partie dédié à la fabrication d'emballages [Figures 2 & 3] notamment ceux destinés à regrouper des produits et à les protéger, utilisés dans divers secteurs [Figure 4]. Ainsi, le carton ondulé est employé pour l'emballage de stockage et de transport grâce à son excellent rapport qualité/prix. De plus, ses faces servent de supports pour l'impression, ce qui en fait un matériau de choix pour la publicité sur le lieu de vente (PLV).

                     
  Figure 2 - Parts de marché des différents matériaux d’emballage
en France en 2010 (en poids)
[ Carton Ondulé de France]
 
     
                       
  Figure 3 - Répartition des ventes de carton ondulé
[Carton Ondulé de France]
  Figure 4 - Marchés clients : destination des emballages en carton ondulé
[Carton Ondulé de France]
 
         

D'après les statistiques publiées en 2010 par l'ONDEF (devenu Carton Ondulé de France), la production totale de cartonnage en France est d'environ 3900 kT par an. Les volumes imprimés représentent 3200 kT et on estime à 32% la part de carton imprimé en flexographie en 2006. Ce pourcentage a connu une baisse les dix années précédentes notamment à cause de la pré-impression offset de la couverture qui représente désormais 9% du marché de l’imprimé.
La production de carton ondulé connaît une croissance importante entre les années 90 et 2000 avant de se stabiliser [Figure 5].

                     
  Figure 5 - Production de carton ondulé en France de 1991 à 2001
[ Carton Ondulé de France]
 
     

Elle est d’environ 3000 kT jusqu'en 2010. Le tiers est exporté et 3000 kT consommées. Ainsi la France importe autant de carton ondulé qu’elle en exporte.

La forte croissance du carton ondulé est due à ses nombreux atouts, notamment à son caractère recyclable. Issu d’une ressource renouvelable, la fibre de cellulose, ce matériau possède une formidable aptitude au recyclage, ce qui a permis à la filière de s’engager très tôt dans une gestion responsable de la ressource. Les professionnels veillent au recyclage du carton ondulé, avec un taux de valorisation supérieur à celui imposé par les pouvoirs publics [Figures 6 & 7].

                       
  Figure 6 - L'industrie du papier carton utilise pour sa production
plus de 80% de matière première recyclée
[Carton Ondulé de France]
  Figure 7 - Taux de recyclage des matériaux
[Carton Ondulé de France]
 
         

Face à cette croissance, les imprimeurs ont développé des solutions permettant d’imprimer ce matériau rigide et absorbant possédant souvent un état de surface de mauvaise qualité.

II-2 - Imprimer du carton ondulé

II-2-1 - Un matériau complexe difficile à imprimer

Tout d'abord, lors de son impression, le carton ondulé ne doit être ni comprimé ni déformé dans la presse afin que ses propriétés de résistance à la compression ne soient pas modifiées. Il est donc nécessaire de travailler à plat.

Ensuite, le carton ondulé est un matériau poreux qui absorbe l’encre par capillarité, ce qui complique le futur désencrage. La qualité de l’imprimé est également affectée : en s'étalant, l’encre provoque l'élargissement des points de trame. De plus, la couleur est moins intense car les pigments occupent une surface plus large et sont situés plus profondément dans le matériau.

Enfin, l’humidité environnante peut générer des effets de tuilage lors du stockage des plaques de carton ondulé. Ce phénomène, qui rend l’impression difficile, est le problème majeur rencontré par les industriels. En outre, le fait d’imprimer humidifie une face du carton ondulé. Il est alors possible que la couverture du matériau subisse une hygroexpansion et que la globalité du matériau se déforme. Le produit peut alors devenir invendable.

II-2-2 - Flexographie, procédé d'impression dominant

La flexographie domine largement le marché de l’impression sur carton ondulé (70% du tonnage total en 2006). Le carton ondulé représente 13% en surface des supports imprimés par ce procédé en 2009 derrière les emballages souples (36%) et le carton plat (28%).

Cette technique d’impression utilise des clichés souples en relief (plaque photopolymère ou caoutchouc) avec des encres à base d’eau pour les cartons ondulés. Les clichés en relief sont en contact direct avec le support. L’encre est régulée et déposée sur le cliché par un cylindre tramé appelé rouleau anilox lui-même alimenté par une chambre à racle dans laquelle circule l’encre [Figure 8]. En général, chaque groupe d'impression est suivi d’un sécheur infrarouge.

                Groupe d'impression flexographique      
  Figure 8 - Groupe d'impression flexographique
[Cerig]
 
     

Il est possible d'imprimer du carton ondulé par flexographie soit post-print soit pré-print. La flexographie post-print consiste à imprimer l’extérieur de la plaque de carton préalablement ondulée. Avantages : souplesse du procédé et excellent rapport qualité-prix pour des grandes ou moyennes séries du fait de la grande vitesse de production. La société Cuir, par exemple, propose la gamme Rotaflexo : des machines qui peuvent produire jusqu’à 44 000 m²/h. De plus, l’impression post-print peut être utilisée en ligne et suivie d’une machine de découpe ou de gaufrage, par exemple, d'où un gain de temps considérable. Par exemple, la découpeuse à plat Mark Line de Cuir comporte jusqu'à cinq groupes d'impression en ligne et peut atteindre la vitesse de 4000 feuilles/heure soit plus de 8000 m²/h [Figure 9].

                Découpeuse à plat Mark Line de Cuir avec groupes d'impression      
  Figure 9 - Découpeuse à plat Mark Line de Cuir
avec groupes d'impression
[Cuir]
 
     

Bobst offre aussi différentes gammes de produits en ligne et hors ligne pouvant aller jusqu’à 27 300 m²/h. Les lignes de production peuvent être personnalisées pour répondre aux besoins des clients et leur permettre d’optimiser leur production [Figure 10].

                Configuration de la ligne pour une impression flexographique suivie d’opérations de façonnage      
  Figure 10 - Configuration de la ligne pour une impression flexographique suivie d’opérations de façonnage
[Bobst]
 
     

L’impression pré-print consiste quant à elle à imprimer la couverture du carton ondulé avant sa fabrication. Elle permet une qualité d’impression plus fine et est adaptée aux grandes séries.

II-2-3 - Impression numérique, la nouvelle tendance

Le pourcentage de produits en carton ondulé imprimés par flexographie tend à diminuer, concurrencé par le procédé d'impression numérique. Ce dernier, en constante évolution, a connu une croissance de 16% entre 2008 et 2010. En 2010, les ventes d’imprimés en numérique dans le monde, tous supports confondus, sont estimées par Pira International (devenu Smithers Pira) à 60.876 millions d’euros. Cette technique d’impression recouvre deux systèmes différents : le jet d’encre et l’électrophotographie. Seul le jet d'encre est utilisé pour imprimer du carton ondulé.

II-3 - Imprimer du carton ondulé par jet d'encre

II-3-1 - Procédé d'impression jet d'encre

La technologie jet d’encre naît au XIXe siècle à la suite d’observations de plusieurs physiciens sur la fragmentation d’un jet liquide, notamment à la sortie d’un robinet d’eau, qui les conduisent à mettre en équations les phénomènes fondamentaux à la base de ce procédé. Lord Rayleigh, physicien anglais, publie une série d’articles sur les instabilités des jets, qui portent désormais son nom. En 1940, naît la technique de goutte à la demande par un signal d’impulsions acoustiques appliqué à un disque piézoélectrique.

Dans les années 60, les recherches scientifiques permettent de poser les fondements du jet d’encre. Son développement s'appuie sur l’évolution des systèmes informatiques. En 1963, Richard G. Sweet montre qu’il est possible de créer des gouttes de taille uniforme et régulièrement espacées en maîtrisant la fréquence de la stimulation puis par la suite de les dévier. La technique du jet d’encre continu est née.

Cependant, il faut attendre les années 70 pour que le jet d’encre connaisse une évolution significative. Le jet d’encre continu se développe et la technique de goutte à la demande avec excitation piézoélectrique se poursuit. Le jet d’encre continu se décline en deux catégories : la déflexion binaire et la déflexion multiple (plus rapide). Les premières machines issues de ces deux procédés voient respectivement le jour en 1973 et 1979. Concernant la technique piézoélectrique, les premières imprimantes (Siemens PT-80 et Silonics Quietype) apparaissent en 1977 et 1978. La première imprime une résolution de 120 dpi avec une fréquence de gouttelettes de 1500 Hz. Des imprimantes jet d'encre continu sont également nées dans les années 70 mais des obstacles subsistent encore : la fiabilité d’impression – les buses se bouchent régulièrement – et la qualité.

Dans les années 80, une nouvelle technique de goutte à la demande voit le jour : la génération thermique, avec comme première application, l'imprimante ThinkJet de HP. Cette technique d’impression s’est fortement implantée dans les applications de bureautique (HP DeskJet en 1987).

Les années 90 sont marquées par l'essor de l’impression jet d’encre notamment en couleur. Les imprimantes se multiplient et deviennent plus performantes. Des études sur les encres et les supports permettent d’optimiser les temps de séchage. De nouveaux développements sur les têtes d'impression jet d’encre améliorent la résolution et donc la qualité des imprimés.

À partir des années 2000, le jet d’encre atteint une vitesse de production assez élevée pour s’étendre à de nouveaux marchés tels que l’impression sur carton ondulé. En 2003, après 15 ans d’expérience dans le numérique, Durst lance sa première presse numérique pour carton ondulé, la Rho 205. D’autres professionnels du secteur se lancent à leur tour sur ce créneau comme Mimaki, VUTEk ou encore HP. Ces dernières années ont vu émerger des presses de plus en plus performantes notamment en termes de vitesse d’impression.

II-3-2 - Impression jet d'encre sur carton ondulé

Une imprimante jet d'encre regroupe :

Procédé de goutte à la demande avec excitation piézolélectrique

Deux procédés existent : le jet d’encre continu et la goutte à la demande. Le jet d'encre continu consiste à émettre des gouttes en continu. Leurs trajectoires sont contrôlées par charge et déviation électrostatiques et les gouttes non utilisées pour l'impression sont déviées dans une gouttière.

Les imprimantes développées pour l’impression sur carton ondulé fonctionnent en utilisant le système de goutte à la demande moins complexe puisqu’il ne nécessite ni déflexion, ni gouttière, ni recyclage. De plus, les orifices sont plus gros, moins enclins à se boucher, donc plus fiables. Les gouttes ne sont créées que lorsqu’elles sont nécessaires. Le principe de ce procédé repose sur la création d’une onde de pression dans un petit réservoir d’encre soit par excitation piézoélectrique soit par une technique thermique. Pour l’application sur carton ondulé, l'excitation piézoélectrique est privilégiée. En effet, avec la tête d’impression numérique thermique, le risque d'avoir des gouttes de tailles irrégulières est important, ce qui peut compromettre la qualité de l’impression. De plus, cette tête thermique a une durée de vie plus faible que la tête piézoélectrique.

La génération de gouttes par le procédé piézoélectrique fonctionne de la manière suivante. L’encre est initialement au repos dans un réservoir à une pression plus faible que la pression atmosphérique. Suivant les données d’impression transmises électriquement, un élément piézoélectrique subit une déformation et provoque une variation rapide dans le réservoir d’encre [Figure 11]. Cette perturbation pousse un micro-volume d’encre vers l’extérieur par le biais d’une buse. L’avantage de cette technique est de faire varier l’amplitude de la goutte suivant la géométrie de la tête. Les encres utilisées peuvent être de natures diverses.

                Principe de fonctionnement du jet d'encre piézo-électrique      
  Figure 11 - Principe de fonctionnement du jet d'encre piézoélectrique
[Cerig]
 
     

Tête d’impression

Une tête d’impression est composée de buses par lesquelles l’encre est éjectée [Figure 12].

                Schéma d'une tête d'impression piézoélectrique      
  Figure 12 - Schéma d'une tête d'impression piézoélectrique
[Konica Minolta]
 
     

Une tête d’impression par compression fonctionne en trois temps. Les membranes du canal A se déforment provoquant l’éjection de la goutte d’encre. Elles reviennent ensuite à leur position initiale et les parois du canal B se compriment puis celles du canal C. Trois temps sont nécessaires pour éviter que le canal voisin de celui qui se comprime soit lui aussi déformé en étant agrandi [Figure 13].

                Schéma de fonctionnement d’une tête d’impression par compression      
  Figure 13 - Schéma de fonctionnement d’une tête d’impression par compression
[Konica Minolta]
 
     

Les têtes d'impression peuvent être disposées en rangée ou en quinconce. Le placement en ligne est généralement adopté avec les têtes parallèles les unes aux autres. Cependant, elles sont parfois placées de façon décalée les unes par rapport aux autres [Figure 14].

                Disposition des têtes d’impression sur une imprimante DOD piézoélectrique      
  Figure 14 - Disposition des têtes d’impression sur une imprimante DOD piézoélectrique
[FLAAR Reports]
 
     

Cette disposition, dans laquelle les têtes sont inclinées, permet d’augmenter la résolution. En effet, la distance entre les gouttes d’encre sur le support est inférieure avec ce placement d’un facteur cos α où α représente l’angle d’inclinaison de la tête par rapport à la verticale. Il est important de remarquer que chaque couleur est placée symétriquement par rapport à sa composante claire correspondante.

Les marques Spectra (haut de gamme), Konica Minolta (milieu de gamme) et Xaar (bas de gamme) sont les plus utilisées pour l’impression du papier comme du carton ondulé. Les fournisseurs des presses numériques vendent souvent des têtes d'impression adaptées à leurs modèles. Par exemple, HP a développé pour ses imprimantes UV sur carton ondulé des têtes d'impression différentes : de longue durée de vie et demandant un entretien important et fréquent d'une part, de faible durée de vie nécessitant peu d’entretien d'autre part. Les premières coûtent environ 1800 euros alors que le prix des secondes n’excède pas 300 euros.

Encres

En dépit de leur apparence semblable, les encres d'imprimerie ont des compositions et des caractéristiques distinctes qui dépendent du procédé d'impression, du support à imprimer, de la méthode de séchage et de divers aspects tels que la sécurité, l’environnement, la température etc.

Une encre est toujours composée de

Deux types d’encre servent à imprimer le carton ondulé : les encres pigmentées à base d’eau et les encres UV.

Les encres pigmentées à l’eau sèchent par évaporation et infiltration. Leur viscosité est de 2 à 8 mPa.s. Un exemple de formulation est présenté dans le Tableau 1.

Constituant (rôle) % en masse
Eau déionisée (véhicule) 60 à 90 %
Solvant hydrosoluble (humectant, contrôle de la viscosité) 5 à 30 %
Pigment ou colorant (couleur) 1 à 10 %
Tensioactif (agent mouillant) 0,1 à 10 %
Biocide (éviter les micro-organismes) 0,05 à 1 %
Tampon (contrôle du pH) 0,1 à 0,5 %
Autres additifs (antimousse…) > 1 %

Tableau 1 - Formulation typique d'une encre à base d'eau pour le jet d'encre
[Techniques de l'Ingénieur]

Les encres UV (ou photopolymérisables) sèchent par photopolymérisation. Leur viscosité est de 8 à 22 mPa.s. Ces encres sont légèrement plus visqueuses que les encres à l’eau mais elles doivent impérativement rester en dessous de 30 mPa.s afin que les buses ne se bouchent pas. La composition chimique de leur véhicule est différente des encres à base d’eau. Il contient des prépolymères, des monomères et des photoamorceurs. Sous l’action de rayons UV, les photoamorceurs se décomposent et provoquent une polymérisation des monomères et prépolymères. Le séchage est efficace et rapide (moins d’une seconde) contrairement à celui des encres à l’eau. Ces encres UV ont des propriétés physico-chimiques intéressantes telles qu’une bonne adhésion et une excellente résistance à l’abrasion. C’est pourquoi elles sont utilisées pour l’impression sur carton ondulé. En effet, ce type de support pose souvent des problèmes d’adhérence du fait de son mauvais état de surface dû à une forte rugosité. De plus, une bonne résistance à l’abrasion des encres est nécessaire car les cartons subissent de nombreux frottements au cours de leur utilisation (transport, montage...). Un exemple de formulation est présenté dans le Tableau 2.

Constituant (rôle) % en masse
Pigments (couleur) 14,5%
Mélange de monomères et prépolymères (véhicule) 80%
Photoamorceurs (déclencher la photopolymérisation) 5%
Additifs 0,5%

Tableau 2 - Formulation typique d'une encre UV
[Techniques de l'Ingénieur]

II-4 - Impact sur l'homme et l'environnement

II-4-1 - Impact environnemental

L'impact environnemental varie en fonction des encres employées.

Les encres à l’eau contiennent entre 60 et 90% d’eau. Or, le papier ne peut en absorber une telle quantité. De plus, il faut 2.260 kJ pour évaporer 1 Kg d’eau. Les sécheurs doivent donc être puissants (300 à 400 MW) même si aujourd’hui ils sont de plus en plus efficaces.

Les encres UV quant à elles sont qualifiées de technologie verte. En effet, le séchage ne provoquant aucune évaporation de solvant, elles sont exemptées de restrictions telles que les émissions de composés organiques volatiles (COV). De plus, le séchage dans un four UV nécessite moins de puissance et de temps que le four thermique nécessaire pour sécher les encres à base d’eau.

Pour ces deux types d’encre, le problème majeur est le désencrage. Le carton ondulé est souvent fabriqué avec de la pâte recyclée et il est essentiel qu’il puisse être à nouveau recyclé. Pour cela, les encres employées pour son impression doivent permettre un bon désencrage en fin de vie du produit, une véritable contrainte étant donné le caractère poreux du matériau, parfois non couché, qui permet à l'encre de s’infiltrer dans le carton. Pour être désencrée, la pâte est repulpée puis subit une flottation. Lors de cette étape, les particules hydrophiles et les particules hydrophobes de la suspension se séparent. Les encres pigmentaires à base d’eau sont hydrophiles et ne peuvent être extraites. De plus, la présence d’un solvant et le temps de séchage plus long favorisent une intégration plus importante par capillarité des pigments dans le carton. Pour les évacuer, il faut des étapes supplémentaires : épaississement de la pâte ou hyperlavage.

Les encres UV étant hydrophobes, la flottation pourrait assurer entièrement leur désencrage. Toutefois, elles possèdent une bonne adhérence au niveau des fibres. De plus, lors de la flottation, elles se décrochent sous forme de particules de polymère réticulé d'une taille située entre 10 et 40 µm. Or, cet intervalle correspond aux limites de la flottation. Elles sont donc, par leur envergure, difficiles à extraire de la suspension et nécessitent elles aussi des étapes supplémentaires.

Le jet d’encre sur carton ondulé utilise majoritairement des encres UV, 7% seulement des presses numériques recourent aux encres pigmentaires à base d’eau. Cependant, n'étant pas spécifiquement dédiés à l’impression numérique, les cartons ondulés ne sont pas forcément adaptés aux encres UV. Des études sur le carton permettraient d’améliorer cette étape de désencrage à l'instar de ce qui s'est fait pour l’impression jet d’encre sur papier : la Digital Print De-inking Alliance (DPDA), coopération entre de grandes entreprises graphiques, a fait de grands progrès en ce qui concerne le désencrage du papier imprimé en jet d’encre, en étudiant les interactions entre les encres et les supports.

II-4-2 - Encres, hygiène et sécurité

Les produits UV contiennent des substances acryliques qui peuvent être à l’origine de d’irritation, d’allergie ou de sensibilisation à la suite de contacts répétés. L’effet dépend de l’intensité et de la durée de contact. Cependant, les impressions sèches et parfaitement réticulées ne présentent aucun danger lors de leur manipulation. Ainsi, c’est lors des étapes d’impression qu’il faut être vigilant et respecter les règles d’hygiène et de sécurité. Il est donc vivement recommandé de consulter les fiches techniques des produits utilisés.

Dans la majorité des cas, lors de la manipulation des encres ou des solvants de nettoyage, il est conseillé de porter des gants et des lunettes de protection et de nettoyer immédiatement toute partie du corps en contact avec l'un de ces produits. De plus, en cas de projections dans les yeux, il faut consulter un médecin. Si les normes de contrôle sont correctement appliquées et respectées, la technologie UV est sans risque : un atout majeur dans le cas de l’impression en jet d’encre sur carton ondulé.

II-5 - Avantages et inconvénients du jet d'encre

Le jet d’encre, procédé d'impression sans impact, permet d’éviter les problèmes d’écrasement. Les presses fonctionnent sans forme imprimante et sans calage d'où un gain de temps et d’argent non négligeable au niveau de la production. De ce fait, une plus grande personnalisation des imprimés est possible car les coûts fixes sont faibles. En outre, l’utilisation des encres UV a des avantages. Elles ne sont pas nocives pour l’homme lorsque les règles d’hygiène et de sécurité sont respectées et ne dégagent pas des composés organiques volatiles. Ces encres permettent également un séchage rapide (moins d'une seconde) tout en garantissant une bonne reproductibilité. Enfin, les presses numériques peuvent être manipulées par des conducteurs moins qualifiés, ce qui est moins contraignant pour une imprimerie.

Toutefois, l’impression jet d’encre du carton ondulé présente des inconvénients qui peuvent freiner sa croissance. Certains éléments doivent être améliorés tels que la vitesse de production, de l’ordre de 25 m²/h. De plus, la transformation du carton ne peut pas être faite en ligne à la suite de l’impression, ce qui rallonge les temps de production. Les encres UV ont un un coût élevé et sont difficiles à désencrer. Enfin, le procédé doit encore être perfectionné en raison de problèmes récurrents de bouchage des buses.

D’autres procédés permettent depuis longtemps d’imprimer le carton ondulé : la flexographie et l’offset. Le Tableau 3 liste les avantages et inconvénients des trois procédés.

  Avantages Inconvénients
Jet d'encre
  • Procédé sans impact
  • Pas de forme imprimante
  • Pas de gravure ni de stockage des cylindres
  • Pas de préparation de couleur
  • Utilisation des encres UV
  • Presses faciles à conduire
  • Flexibilité du design
  • Séchage rapide
  • Temps morts réduits
  • Pas de pollution due aux encres
  • Bonne résolution
  • Vitesse d'impression faible (25 m²/h)
  • Coût élevé des encres UV
  • Bouchage des buses
  • Mauvaise aptitude au désencrage
Flexographie
  • Vitesse de production élevée (8000 m²/h)
  • Coût de production faible
  • Forme imprimante souple
  • Opérations de façonnage en ligne
  • Contrôle de la pression (-> risque d’écrasement)
  • Difficulté de reproduction des demi-tons
  • Longue préparation des plaques
  • Séchage long (encres à l’eau)
  • Temps morts élevés (calage, nettoyage…)
  • Mauvaise aptitude au désencrage
Offset
  • Bonne résolution
  • Coût relativement peu élevé
  • Bonne qualité des imprimés
  • Vitesse de production élevée
  • Encres à base de solvants
  • Bonne aptitude au désencrage
  • Séchage lent (oxydo-polymérisation)

Tableau 3 - Comparaison des procédés d'impression sur carton ondulé

La flexographie est le procédé le plus utilisé et le moins cher pour imprimer du carton ondulé. Ce procédé en relief a trouvé une application importante dans le domaine de l’emballage grâce aux avantages qu’offre sa forme imprimante souple. Il permet d’imprimer des supports ayant des états de surface de qualité moyenne.

Cependant, contrairement au procédé numérique sans impact, des risques liés à l’écrasement du carton (détérioration des propriétés mécaniques du support) et à la forme imprimante sur le support (élargissement du point de trame) peuvent survenir car le cliché est en contact avec le carton ondulé.

Par ailleurs, la résolution est supérieure avec l'impression jet d’encre (600 dpi contre 150 dpi en flexographie). Ainsi, la qualité des imprimés est meilleure avec le procédé numérique.

Concernant le recyclage des cartons imprimés, les encres à l’eau utilisées dans la flexographie sont plus difficiles à désencrer que les encres UV imprimées par jet d’encre.

L'avantage incontestable des presses flexographiques est leur vitesse de production élevée, environ 30 000 m²/h, en utilisation hors ligne alors que pour les presses numériques, elle ne dépasse pas 500 m²/h. De plus, des groupes de transformation (rainurage, coupe, pliage…) peuvent être installés en ligne, ce qui permet un gain de temps de production considérable puisque les étapes de transport et de calage des plaques sur ces groupes sont supprimées. Cependant, lorsque des opérations de façonnage sont réalisées à la suite de l’impression, les vitesses sont nettement plus faibles que l’impression seule (8000 m²/h). En matière d'impression jet d’encre, ces opérations sont réalisées obligatoirement en batch, ce qui ajoute une étape supplémentaire dans la chaîne de valeur (bloc rouge) [Figure 15]. En effet, dans le cas de la flexographie, les blocs impression et transformation sont confondus.

                Chaîne de valeur de l'impression sur carton ondulé      
  Figure 15 - Chaîne de valeur de l'impression sur carton ondulé  
     

Il faut noter que, si le procédé flexographique gagne du temps sur cet aspect, il en perd au début de chaque production car la création de la forme imprimante et le calage peuvent allonger le temps de une à plusieurs heures. En outre, la gâche de carton induite entraîne une perte d’argent. Ces deux inconvénients n’existent pas dans l'impression numérique puisque les presses jet d’encre ne requièrent ni forme imprimante ni calage.

Pour les grandes séries, une seconde possibilité existe en flexographie : le pré-print qui consiste à imprimer la couverture du carton lors de sa fabrication. Cette technique permet d’obtenir une qualité d’image supérieure.

Le second mode d’impression du carton ondulé (en volumes imprimés) est l’offset. Le développement technologique des presses permet d’imprimer directement des cartons à micro-cannelures (E et F). Néanmoins, les méthodes de contre-collage restent les plus utilisées : elles consistent à coller une feuille imprimée en offset sur le carton. Par rapport à l’impression jet d’encre, les points forts de l'offset sont essentiellement la vitesse de production (60 000 m²/h), la qualité d'impression et le bon désencrage de ses encres. Cependant, ces dernières émettent des composés organiques volatiles contrairement à celles utilisées dans le jet d’encre et le séchage par oxydo-polymérisation peut durer de quelques heures à plusieurs jours. De plus, les coûts fixes étant élevés, il est nécessaire de produire un nombre important d’impressions pour être rentable contrairement au jet d’encre qui ne possède pas de forme imprimante, donc pas de frais fixes.

L'impression jet d’encre sur carton ondulé présente donc des avantages intéressants. C’est pourquoi les fournisseurs de presses réalisent de nombreuses recherches pour développer de nouveaux modèles numériques adaptés à ce support.

III - Marché de l'impression jet d'encre sur carton ondulé

Plan

III-1 - Fabricants de presses numériques pour carton ondulé

Le Tableau 4 liste, de façon non exhaustive, les fournisseurs de presses numériques adaptées à l’impression sur carton ondulé. Les modèles indiqués utilisent la technique de goutte à la demande par excitation piézoélectrique. Différentes caractéristiques sont détaillées : taille maximale du support pouvant être imprimée, vitesse maximale de production, résolution maximale, type d’encre utilisé. Cela permet de dresser un panorama de l'offre actuelle .

                     
  Tableau 4 - Fournisseurs de presses numériques
jet d'encre pour l'impression sur carton ondulé
[Cliquer sur l'image pour l'agrandir]
 
     

Ce tableau met en évidence la diversité des imprimantes jet d'encre existantes et la différence des caractéristiques d’un fournisseur à l’autre. Chaque fabricant a sa stratégie et ses propres facteurs de développement.

En 2003, Durst est la première entreprise à développer une presse capable de traiter des plaques de carton ayant jusqu'à 4 centimètres d’épaisseur, avec le modèle Rho 205, remplacé ensuite par la Rho 600. Sa vitesse maximale de production est de 25 m²/h et sa résolution maximale de 600 dpi. Pour améliorer les temps de production, la société cherche à réduire les délais de chargement et déchargement. En 2007, elle met au point la Rho 800 Presto, première imprimante industrielle UV de plaques en continu du monde. L’alimentation est automatisée grâce à un convoyeur à rouleaux sur lequel sont déposées les piles préparées qui sont disposées à l’entrée de l’imprimante. Une fois la palette vide descendue et évacuée, une autre est acheminée. Le principe est le même en sortie : une fois qu’une hauteur pré-définie est atteinte, la pile est automatiquement évacuée. La Figure 16 présente le gain de temps réalisé avec ce système.

                     
  Figure 16 - Temps d'impression selon le système
d'alimentation de plaques utilisé
[Durst]
 
     

L'imprimante UV à plateau Durst Rho 750 possède, en plus du procédé d’impression continu, trois niveaux de productivité pouvant atteindre 180 m²/h [Figure 7]. L'augmentation de la vitesse est obtenue en élevant le nombre de têtes d'impression (têtes Spectra).

Durst utilise des encres UV adaptées aux supports rigides pour lesquels l’adhésion pose souvent des problèmes. Les déformations thermiques du support sont ainsi éliminées.

                     
  Figure 17 - Imprimante UV à plateau Durst Rho 750
[Durst]
 
     

Le japonais Mimaki a étudié le procédé de séchage UV afin de l’améliorer. Sa technologie de séchage LED UV à plat n’émet pas de rayons infrarouges et ne provoque pas d’élévation de la température de l’imprimé. Elle rend possible l’impression de supports thermosensibles. De plus, les LED UV ne nécessitant pas de temps de réchauffement, elles se mettent en marche ou à l’arrêt à la demande ce qui représente un gain de temps. Enfin, elles ont une longue durée de vie et nécessitent 2/3 de l’énergie requise pour les lampes traditionnelles aux halogénures métalliques.

Le Tableau 5 compare les deux systèmes de séchage : lampes aux halogénures métalliques et LED UV. Ce dernier est installé sur les modèles UJV 160 et JFX 1631 [Tableau 4].

  LED UV Lampe aux halogénures
Durée de vie utile 5000 heures Jusqu'à 1000 heures
Chaleur sur le support Température ambiante Jusqu'à 80°C
Temps d'amorce Instantané 5-10 minutes

Tableau 5 - Comparaison des technologies de séchage : LED UV et lampe aux halogénures
[ID Numerique]

Mimaki s'intéresse aussi aux têtes d'impression jet d’encre. En effet, la différence de vitesse de production entre les deux modèles cités précédemment est due à un plus grand nombre de têtes d’impression sur l’imprimante JFX 1631. De plus, cette dernière possède le système micropas intelligent (IMS) qui, en utilisant des moteurs linéaires haute résolution, assure un placement précis et fin des points. Il réduit de façon significative les effets de bande et permet d'imprimer des caractères jusqu'à la taille 3 pts [Figure 18].

                Comparaison des dépôts d'encre entre l'imprimante JFX 1631 et une ume imprimante traditionnelle      
  Figure 18 - Comparaison des dépôts d'encre entre l'imprimante JFX 1631
et une imprimante traditionnelle
[ID Numerique]
 
     

En 2010, l'entreprise nippone lance l'imprimante JFX Plus 1631 pouvant atteindre une vitesse de production de 23.6 m²/h grâce à un module de post-séchage qui sèche l’imprimé après une première exposition aux lampes UV [Figures 19 & 20]. Ce système permet d'augmenter fortement la production. Cependant, l’utilisation de ce module réduit la taille maximale de la zone imprimable de 400 mm et limite la résolution à 300 x 600 dpi.

                Imprimante Mimaki JFX Plus 1631   Module de post-séchage de l'imprimante Mimaki JFX Plus 1631      
  Figure 19 - Imprimante Mimaki JFX Plus 1631
[Mimaki]
  Figure 20 - Module de post-séchage
de l'imprimante Mimaki JFX Plus 1631
[Mimaki]
 
         

VUTEk est l’un des rares fabricants à utiliser des têtes d’impression Seiko dont la particularité est de générer des gouttes à une fréquence de 18 kHz. Avec cette technologie, il obtient des tailles de gouttes inférieures à celles de ses concurrents (12 pl contre 30 à 50 pl). Sa résolution est globalement plus élevée que celle de ses rivaux, à l’exception de Mimaki qui est doté du système micropas intelligent.

Le nombre de têtes d’impression plus élevé dans les modèles GS (par rapport aux modèles QS) permet d’atteindre des vitesses supérieures. Les deux modèles GS présentés précédemment [Tableau 4] ont les mêmes fiches techniques à l’exception de la taille de la machine donc du support qui est plus grand pour la GS3250 [Figure 21] : c’est pourquoi elle atteint une vitesse de 223 m²/h. Le constat est le même pour les imprimantes de la gamme QS.

                Imprimante UV à plat EFI VUTEk GS3250      
  Figure 21 - Imprimante UV à plat EFI VUTEk GS3250
[EFI VUTEk]
 
     

HP porte ses recherches sur l’alimentation des plaques. La presse HP Scitex FB6700 dispose, contrairement à la HP Scitex FB6100, d’un système d’alimentation en continu qui supprime le temps perdu entre chaque feuille. De plus, ce modèle a la particularité d’utiliser des encres pigmentées à l’eau. Elles résistent aux UV pendant deux ans ainsi qu'à l’eau et à l’abrasion. Ces encres permettent d’obtenir des couleurs vives proches d’un résultat offset. Elles ont également un avantage écologique car elles sont dépourvues d'odeur et n'émettent pas de composés organiques volatiles. Cependant, elles ont un coût élevé et ne sont compatibles qu'avec peu de supports freinant ainsi la vente de ces machines. À tel point qu'HP a décidé de stopper la production de ce modèle. Les autres modèles de HP utilisent des encres UV : ces imprimantes sont onéreuses mais permettent d’imprimer une palette plus large de supports.

Pour augmenter la vitesse de production de ses imprimantes, HP a développé la tête d’impression HP Scitex X2 générant des gouttes à une fréquence de 20 kHz : cela permet d’obtenir une bonne couverture pour les aplats. Le dernier modèle doté de cette technologie, HP Scitex FB7500, peut atteindre des vitesses de production élevées (500 m²/h) grâce aussi au nombre important de buses (312 têtes possédant 128 buses) [Figure 22]. Cette imprimante a été vendue en 60 exemplaires dans le monde dont la moitié en Europe de l’Ouest. HP a créé des têtes dont le changement s’effectue facilement et rapidement, toujours dans l’optique de gagner du temps. De plus, les premières encres UV utilisées par HP adhérant mal au support et craquelant lors des opérations de transformation, le groupe américain a créé de nouvelles formulations d’encre.

                     
  Figure 22 - Imprimante HP Scitex FB7500
[HP]
 
     
                     
  Vidéo 2 - Digital Printing for Packaging and Displays
HP Scitex Digital Printers and Presses
[YouTube]
 
     

Trois facteurs clés de développement sont mis en avant pour atteindre une meilleure productivité : séchage UV, alimentation des plaques et nombre de têtes jet d’encre utilisées. Chaque fournisseur a mis au point sa propre stratégie et perfectionné des techniques différentes. Cependant, il est difficile de comparer les caractéristiques de chaque imprimante puisque les paramètres sont interdépendants. En effet, les vitesses de production varient suivant la résolution souhaitée et la taille du support choisie. Ainsi, certaines machines affichent des vitesses de production élevées mais ces valeurs ne sont valables que pour de basses résolutions et de faibles dimensions.

III-2 - Clients

L’absence de forme imprimante et de coûts fixes liés à sa préparation rend l’impression numérique très compétitive sur les courts tirages (jusqu’à 300 exemplaires). Sur ce segment de marché, elle s'avère performante en termes de prix et aussi de qualité, s'approchant du rendu offset. Elle est surtout employée pour des supports de publicité ponctuelle (publicité sur le lieu de vente (PLV)) nécessitant des petites quantités : displays, présentoirs de sol, de comptoir ou de vitrine, stands d’animation, etc. [Figure 23].

                Exemples de supports de PLV en carton imprimé      
  Figure 23 - Exemples de supports de PLV en carton imprimé
[Pankarte]
 
     

Les clients sont des industriels de tous secteurs : alimentaire, cosmétique, fast food, banque,...

III-3 - Analyse concurrentielle (diagramme de Porter)

L’impression jet d'encre sur carton ondulé est un nouvel entrant sur le marché de l’impression sur carton ondulé : la première imprimante est apparue en 2003. Sur le diagramme de Porter ci-dessous, le procédé numérique n’occupe pas encore le centre de ce marché [Figure 24].

                     
  Figure 24 - Diagramme de Porter
[Cliquer sur l'image pour l'agrandir]
 
     

Chaque procédé d’impression – offset, flexographie ou jet d’encre – a ses fournisseurs de presses qui sont en concurrence dans le secteur du carton ondulé. Toutefois, les imprimeurs ont tendance à compléter leur parc de machines avec des presses numériques afin de diversifier leur activité en répondant à un plus large éventail de besoins. En effet, les systèmes numériques sont compétitifs pour imprimer du carton ondulé sur des courts tirages (jusqu'à 300 exemplaires). Ce n'est pas le cas pour l’offset et la flexographie qui sont rentables pour des productions plus importantes (200 à 750 tirages pour l’offset et plus de 750 tirages pour la flexographie).

L’impression numérique sur carton ondulé se développe essentiellement pour des applications liées à la PLV. Sur ce segment, ce procédé sans impact est performant tant au niveau des coûts qu'au niveau de la qualité d'impression. De plus, la possibilité d’imprimer des données variables permet de toucher de nouveaux marchés comme l'impression de sécurité pour la lutte anti-contrefaçon : en effet, chaque imprimé peut être identifié grâce à un code différent dont la signification est connue uniquement par le client.

Le développement du procédé numérique dans l'impression du carton ondulé ne repose pas sur l'abandon de l'offset ou de la flexographie mais sur une segmentation des travaux à réaliser. Les imprimeurs sont de plus en plus nombreux à être convaincus de la nécessité de se diversifier grâce au numérique.

Les fournisseurs d’encre sont directement concernés par le changement de procédé d'impression car ils sont spécifiques à chaque secteur. Ainsi, la place de chaque procédé sur le marché de l'impression du carton ondulé se répercute sur les ventes d'encres.

Le marché du carton ondulé n'est pas affecté par la domination de l’un ou l’autre des procédés d'impression, mais dans le secteur publicitaire où il est bien implanté, le carton est aujourd'hui menacé par de nouveaux supports issus des nouvelles technologies, comme les écrans d'affichage numérique.

IV - Perspectives pour l'impression numérique sur carton ondulé

Plan

IV-1 - Évolution technologique

Le développement de l'impression jet d'encre sur carton ondulé passe par l'amélioration de la qualité d'impression et de la productivité. Le vif intérêt des entreprises stimule les recherches et les innovations.

En matière de résolution, il est possible d'espérer atteindre celle de l’offset (1500 dpi). La qualité de l’image serait alors nettement supérieure à celle obtenue avec la flexographie car le procédé numérique sans impact permet un élargissement du point de trame bien inférieur. La netteté du point est également meilleure puisque les alvéoles de l’anilox créent des auréoles autour des motifs.

Concernant l'accroissement de la productivité, il s’agirait d’augmenter le nombre de têtes d’impression ainsi que le nombre de buses. Une possibilité serait d’opter pour un système d’encrage fixe couvrant toute la laize. La plaque de carton se déplacerait devant les têtes et serait encrée en un seul passage. Cependant, cette solution est très onéreuse car le prix d’une tête d’impression est élevé.
Par ailleurs, différents axes sont étudiés tels que le temps de fabrication (en déduisant les arrêts machine), la performance du procédé ainsi que la qualité. Plusieurs pistes de réflexion sont mises en avant : augmenter la vitesse de délivrance de l’encre ou encore charger les plaques en continu.

La formulation des encres pourrait être modifiée. Dans le futur, les encres à l’eau ne seront probablement plus utilisées étant plus coûteuses en énergie que les encres UV, surtout au niveau du séchage. De plus, ces dernières permettent un meilleur rendu puisque leur pénétration dans le carton, matériau poreux, est faible. Cependant, étant très brillantes par rapport aux encres à l’eau et à solvant, elles font l’objet de nombreuses recherches et développements. Les fournisseurs créent constamment de nouvelles formulations d’encre. Ainsi, des encres plus résistantes et de meilleure qualité pourraient voir le jour.

Pour réduire les coûts induits par le procédé, certains imprimeurs ont mis en place une stratégie de Management Information System (MIS). Elle consiste à prendre en compte tous les points qui peuvent favoriser la croissance du marché de l’impression sur carton ondulé tant du point de vue du management (ventes, services au consommateur) que de la production.

L’imprimeur peut également tenter de réduire le coût des matières premières notamment de l'encre puisque celle-ci représente plus de la moitié du prix du produit [Figure 25]. Pour cela, il pourrait utiliser des encres ayant des composants à faible prix. Cependant, il a peu d’influence sur ce paramètre puisqu’il ne tient qu’au fournisseur d'encres de fixer le prix de vente. Le coût de l'encre dépend également du prix du pétrole ; or ce dernier a beaucoup augmenté ces dernières années. L'autre moyen serait d’appliquer une plus faible quantité d’encre sur l’imprimé. Il faudrait alors trouver un compromis entre la quantité d’encre et la qualité d'impression.
De fait, le coût de l'encre est un paramètre difficile à maîtriser et il semble y avoir peu de solutions permettant de le réduire.

                Coût de l’impression en encre et en équipement pour différents supports en 2010      
  Figure 25 - Coût de l’impression en encre et en équipement pour différents supports en 2010
[InfoTrends]
 
     

IV-2 - Diagnostic stratégique

Analysons la stratégie de développement de l’impression jet d’encre sur carton ondulé avec la matrice SWOT [Tableau 6]

Forces Faiblesses
  • Personnalisation possible
  • Procédé numérique sans impact
  • Pas de forme imprimante
  • Utilisation d’encres UV principalement
  • Séchage rapide
  • Pas d'émission de COV
  • Marché de niche susceptible de s'accroître
  • Imprimantes faciles à utiliser
  • Faibles coûts pour des courts tirages
  • Réduction de la gâche de carton
  • Bonne aptitude au recyclage du carton ondulé
  • Prix élevé des encres
  • Faible vitesse de production (100 m²/h)
  • Qualité d'impression
  • Problèmes techniques (bouchage des buses)
Opportunités Menaces
  • Jet d’encre, procédé en pleine croissance
  • Tendance actuelle en faveur de l'écologie
  • Forte productivité des autres procédés (ex.flexographie : 8000 m²/h)
  • Implantation forte de la flexographie sur le marché de l’impression sur carton ondulé
  • Flexographie et offset sont des procédés fiables

Tableau 6 - Analyse stratégique du marché de l'impression jet d'encre sur carton ondulé

                     
  Figure 26 - Sondage réalisé auprès de 100 acheteurs d’imprimés
[Caractère, décembre 2010]
 
     

Un sondage effectué par le magazine Caractère en 2010 auprès de 100 acheteurs d'imprimés [Figure 26] établit que la grande majorité (92%) pense que l’impression jet d’encre cohabitera voire dominera l’offset feuille. De plus, 68% des sondés pensent que le chiffre d’affaires du numérique est appelé à croître. Ces résultats montrent que l’évolution de l'impression jet d’encre est vue de façon positive, ce qui laisse penser que son utilisation sur le carton ondulé pourrait suivre la même progression.

L’impression jet d’encre sur carton ondulé s'inscrit dans un contexte favorable même si elle doit trouver ses marques sur un marché où la flexographie est fermement implantée. La tendance actuelle est à la réduction des suremballages ce qui pousse les grands groupes à imprimer directement sur le contenant. De plus, le procédé numérique a peu d’impact sur l’environnement : un bon point en sa faveur.

L'impression jet d'encre, qui permet de nouvelles possibilités, cible de nouveaux secteurs. En effet, en offset et en flexographie, les coûts fixes sont si importants que le nombre de tirages doit être élevé pour que l’impression soit rentable.

Différents comportements peuvent être observés :

IV-3 - Scénarios

IV-3-1 - Scénario 1 - Dans 10 ans, l’impression numérique sur carton ondulé crée de nouveaux marchés (70%)

Parmi les avantages de l’impression numérique, la personnalisation des produits apparaît comme un facteur essentiel de développement permettant à ce procédé d’accéder à de nouveaux marchés. En effet, il intéresse de plus en plus de multinationales voyant dans la publicité personnalisée un moyen de séduire un plus large éventail de clients. Ainsi, voit-on par exemple des emballages – caisses pour l’électroménager, boîtes de chocolats, étuis de cosmétiques, coffrets pour bouteilles de vin et d’alcool fort... – marqués d'un motif ou d'un slogan accrocheur, propre à chaque région, département ou ville. De même, des conditionnements peuvent avoir des indications imprimées dans le dialecte local.

Le procédé numérique permet désormais aux petites entreprises voire aux particuliers d’imprimer du carton ondulé. Par exemple, des producteurs locaux impriment sur leurs caisses en carton ondulé des informations concernant leur production, se démarquant ainsi des grands groupes. De plus, la personnalisation permet de lutter contre la contrefaçon : par exemple, des produits de luxe présentés dans des coffrets peuvent avoir une marque ou un code imprimé permettant au fabriquant d’identifier le produit. Grâce à ces nouvelles applications, l’impression numérique décroche 25% des parts de marché de l’impression en chiffres d’affaires.

Analyse de risque

Le jet d’encre peut donc attirer de nouveaux clients. Cependant, pour que cette hypothèse se réalise, il faut compter sur l’envie des grands distributeurs de mettre l’accent sur la communication et la publicité et donc d’investir dans ce domaine. De même, si les petites sociétés ont à présent la possibilité d’imprimer des petites quantités, ce n’est pas pour autant qu’elles consacreront une part de leur budget à cette application.

IV-3-2 - Scénario 2 - Dans 40 ans, l’écran numérique remplace l'impression numérique sur carton ondulé (20%)

Les écrans numériques dédiés à la promotion de produits se développent à grande vitesse. Cette technologie, déjà bien implantée aux États-Unis, se répand dans le reste du monde. Désormais présents aussi bien dans les grandes surfaces et les commerces que dans la rue, ils attirent l'attention des consommateurs. Le marché de l’impression numérique sur carton ondulé de supports de PLV s'en trouve affecté et disparaît. De plus, les applications d’identification des produits ne sont plus intéressantes face à cette nouvelle technologie qui facilite la personnalisation, à un faible coût : seul un fichier numérique est nécessaire et aucun coût de production ne vient s'ajouter à la conception de ce fichier qui est simplement diffusé sur les écrans.

Analyse de risque

Les écrans numériques sont certes attractifs mais la tendance à l’économie d’énergie pourrait freiner leur développement. En effet, les écrans géants allumés en permanence dans les rues des villes américaines sont très énergivores. Cependant, les écrans de taille plus modeste que l’on trouve dans certains commerces sont quant à eux peu gourmands en énergie, donc plus avantageux que le jet d’encre.

IV-3-3 - Scénario 3 - Dans 10 ans, l’impression numérique sur carton ondulé supplante la flexographie (10 %)

Les problèmes de vitesse de production du procédé numérique sont résolus grâce à une nouvelle solution utilisant un système d’encrage fixe doté d'un grand nombre de têtes jet d’encre sur toute la laize. Une technique rendue possible par la diminution des prix de vente des têtes d'impression dont la technologie est bien maîtrisée et les coûts de fabrication plus faibles. De plus, les presses numériques ont désormais des modules de façonnage à la suite de l’impression et des systèmes d’alimentation en continu plus rapides. Ces avancées permettent au procédé numérique d’atteindre une vitesse de 8000 m²/h. En outre, le lavage automatique performant des buses élimine le risque de bouchage et réduit encore le temps de production.

Ces innovations et la capacité unique d’imprimer des données personnalisées permettent au numérique de remporter 70 % des parts du marché de l’impression sur carton ondulé.

Analyse de risque

Une telle vitesse de production par l'impression numérique nécessite d'importants progrès technologiques, ce qui rend ce scénario peu probable. En effet, les vitesses actuelles ne dépassent pas 500 m²/h et un long chemin reste à parcourir avant d'atteindre les cadences de la flexographie.

V - Conclusion

Plan

Le carton ondulé est un matériau apprécié dont les ventes sont stables. Le procédé jet d’encre, quant à lui, connaît une croissance stimulée notamment par une forte demande. Il y a quelques années, l'impression numérique n’avait pas encore acquis une vitesse de production suffisante pour pouvoir concurrencer la flexographie sur le marché de l'impression de carton ondulé. Désormais, des progrès technologiques améliorent les performances des presses numériques sur plusieurs plans : vitesse de passage des têtes d'impression sur l’imprimé, fréquence et taille des gouttes, systèmes d’alimentation et de séchage... De nouvelles imprimantes favorisant ces différents critères sont mises sur le marché.

Cependant, l'impression jet d'encre étant encore loin d'atteindre les cadences de production de la flexographie, met en avant d'autres atouts pour séduire les clients. Ce procédé sans impact permet en effet d'éviter l'aplatissement du carton ou encore l’élargissement du point de trame. Il ne nécessite ni forme imprimante ni calage d’où un gain de temps et d'argent appréciable. Les encres UV utilisées ne sont nocives ni pour l’environnement ni pour l’homme. De plus, l’impression numérique de données variables ouvre de nouvelles perspectives aux clients avec la personnalisation des imprimés favorisée par de faibles coûts fixes et une mise en place rapide.

Avec le jet d'encre, un éventail plus large de clients peut désormais accéder à l'impression sur carton ondulé. Le rapide développement de cette technologie laisse penser qu’elle poursuivra sa croissance et, pourquoi pas, s’implantera sur d’autres marchés. Elle aura donc sa place, à l'instar de la flexographie, sur le marché de l’impression sur carton ondulé. Toutefois, la prudence et la vigilance s'imposent. Pour le moment, les produits en carton imprimés via le jet d'encre sont essentiellement dédiés à la publicité sur le lieu de vente (PLV). En outre, de nouvelles technologies telles que les écrans numériques peuvent concurrencer les publicités sur carton imprimé. Pour survivre et se développer, l’impression numérique sur carton ondulé doit élargir la palette de produits auxquels elle est dédiée.

VI - Bibliographie - Webographie

Plan

    Les différents types de cartonnages : le cartonnage ondulé.   Fédération française du cartonnage
Consulter
  Carton Ondulé de France   Consulter
 
Carton Ondulé Consulter
  Après une année 2009 calamiteuse, le secteur de l’emballage papier/carton retrouve quelques couleurs.   Pap'Argus, octobre 2010, n°262, p.27
ROUSSET E.   La flexographie.   Cerig, 2006
Consulter
CHAUSSY D. Cours de flexographie. Grenoble INP-Pagora, 2010
  Impression sur carton ondulé : les techniques d’impression.   Sical Groupe Rossmann
Consulter
  Cuir Mark Line.   Cuir
Consulter
  Procédé d'impression flexo et de découpage à plat en ligne.   Bobst
Consulter
SMYTH S. E-annual. Digital Demand, décembre 2009
BLAYO A.   L’impression jet d’encre.   Lycée technique André Argouge. Grenoble : 2008, 47p.
BARROS G, AUTELLET S.   Avancées technologiques en jet d’encre.   Cerig, 2001
Consulter
DELAUNÉ T. [ET AL.]    Impression textile et jet d’encre.   Cerig, 2004
Consulter
  Technology overview.   Konica Minolta
Consulter
HELLMUTH N., MELGAR J.   Versatile wide-format UV inkjet printer for rigid and flexible materials.   Flaar Reports, octobre 2011
Consulter
BLAYO A.   Formulation des encres pour l’impression.   Techniques de l’Ingénieur, mars 2007
Consulter
  Tout savoir sur l’impression UV.   Siegwerk, Notice technique, 2006, 33 p.
  HP Scitex Industrial Portfolio - Printers.   HP
Consulter
  Solutions très grand format à jet d'encre EFI VUTEk.   EFI VUTEk
Consulter
  Digital inkjet printer systems for large formats.   Durst
Consulter
  Imprimantes UV.   Mimaki
Consulter
  Rho 800 Presto. Imprimante industrielle UV de plaques.   Durst
Consulter
  Rho 750. Imprimante UV à plateau   Durst
Consulter
  Imprimante jet d’encre à plat LED UV novatrice.   IDNumerique
Consulter
  Pankarte : Créateur, concepteur & fabricant de PLV.   Pankarte
Consulter
GUÉMARD Y.   Colloque Caractère : le jet d’encre prend ses marques en impression.   Caractère, décembre 2010, n°670, p.6-7
     
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