Le carton ondulé, prochain domaine numérique

L’impression numérique sur carton ondulé semble enfin prendre son essor après quelques faux départs au cours de la dernière décennie, Simon Eccles en sait plus.

On voit apparaître de plus en plus de presses grand format conçues ou modifiées pour l’impression à grande vitesse sur du papier et du carton ondulés pour des travaux d’affichage grand format ainsi que pour des boîtes et des conteneurs. Bien qu’il n’y ait eu qu’une poignée d’installations jusqu’à présent, ces systèmes répondent à une demande émergente prévue pour des tirages et des délais plus courts, avec la possibilité supplémentaire de localiser ou de personnaliser les images imprimées.

Les matériaux d’emballage et de présentation en carton ondulé sont des supports polyvalents qui peuvent servir d’enceintes solides pour la promotion de produits en fin de rayon et qui comportent de grandes surfaces imprimables pour la promotion du contenu. Le matériau ondulé doublé de blanc peut présenter une surface attrayante pour l’impression, avec la possibilité d’appliquer des revêtements allant jusqu’à la haute brillance. Les autres possibilités sont la signalisation générale sur le lieu de vente et les supports découpés, les boîtes promotionnelles personnalisées ou localisées pour les produits de grande valeur (comme les bouteilles de whisky) et, bien sûr, les conteneurs d’emballage général.

Parmi les entreprises qui ont récemment annoncé des systèmes ou des programmes de développement, citons Barberan, Bobst, Durst, Fujifilm/Inca, HP, Sun Automation et Xanté. Elles visent un secteur qui utilise aujourd’hui principalement la flexographie, la lithographie ou la sérigraphie. Elles utilisent toutes les technologies du jet d’encre et la plupart d’entre elles affichent des prix bien supérieurs à 1 million d’euros, ce qui reflète la complexité de leurs systèmes de manutention autant que la vitesse de leurs moteurs d’impression. Cependant, Xanté a choisi une voie simplifiée pour produire son Excelagraphix 4200P à alimentation manuelle, d’une valeur de 75 500 euros.

Les technologies se répartissent entre les encres à base d’eau ou à séchage UV, et les têtes à passage unique ou multiple. Les têtes à passage unique ont le potentiel de vitesse le plus élevé, bien que les têtes à passages multiples puissent encore avoir l’avantage en termes de qualité d’image.

Sean Moloney, chef de produit pour CorrStream de Sun Automation, affirme que les imprimantes grand format à un seul passage vont modifier l’ensemble de l’économie des courts et moyens tirages : « Sun, Barberan et Bobst appartiennent à cette nouvelle catégorie d’imprimantes grand format à grande vitesse. Les vitesses sont supérieures à 4 000 m2 par heure et correspondent aux sorties analogiques. Nous avons des taux de disponibilité supérieurs à 80 %, ce qui est plus que la flexographie, et nous sommes donc très productifs. Les presses litho et flexo standard peinent à atteindre 50 % en raison des temps de calage sur les tirages plus courts.

« Les imprimeurs chercheront à réduire leurs coûts d’exploitation lorsqu’ils produiront des affiches de 200 ou 250 unités, ce qui correspond à ce que vous verrez chez un Durst, un HP ou un Inca moyen », a-t-il déclaré. « Ce que nous présentons, c’est un moyen de produire ces images avec une qualité, une couleur et une gamme tout aussi bonnes, mais avec une technique à passage unique. Cela permet de multiplier par quatre ou cinq les vitesses de sortie, ce qui, par définition, réduit vos coûts.

L’idée de l’impression numérique de boîtes en carton ondulé ou de présentoirs n’est pas nouvelle, mais elle a connu quelques faux départs au cours de la dernière décennie, en partie parce que la technologie de l’encre et des imprimantes n’était pas prête, mais aussi parce que le marché ne l’était pas non plus.

Outre la difficulté de persuader les imprimantes jet d’encre grand format à grande vitesse de travailler sur un substrat souvent poussiéreux, il y a aussi des problèmes de manipulation des matériaux. Les matériaux ondulés ne sont pas très rigides et il existe un risque particulier qu’ils se déforment et heurtent les têtes d’impression, ce qui les endommagerait.

L’alimentation est également un problème : pas tellement avec les rouleaux, mais les panneaux d’affichage grand format sont à la fois relativement lourds et pas particulièrement rigides sur de grandes surfaces. La pré-alimentation manuelle avec des chargeurs à « 3/4 d’automatisation » limite la vitesse de production, de sorte qu’un chargeur rapide entièrement automatisé est souhaitable pour les modèles vraiment rapides. Ces systèmes sont coûteux à construire et occupent beaucoup d’espace.

Vitesse en un seul passage

Une première tentative de construction d’une machine à jet d’encre pour carton ondulé à très grande vitesse a eu lieu au milieu des années 2000, lorsque la société britannique Inca Digital a été chargée par Sun Chemical de mettre au point une machine à jet d’encre pour carton ondulé à un seul passage, d’une largeur de 1 040 mm, avec des encres UV. Baptisée FastJet, elle était destinée à des vitesses allant jusqu’à 100 m par minute et nécessitait l’assistance d’un lit d’azote pour polymériser l’encre à ces vitesses. Seules trois machines ont été fabriquées et aucune n’est encore en service.

Cependant, son héritage a récemment refait surface. Sun Automation, un fabricant américain qui, malgré son nom, n’a aucun lien avec Sun Chemical, a développé une partie du système de manutention des matériaux pour FastJet.

Elle a récemment lancé sa propre gamme de presses à haute vitesse pour l’impression de carton ondulé en un seul passage, appelée CorrStream, qui fonctionnent toutes à une vitesse de 70 m par minute avec des encres aqueuses. Selon l’entreprise, cela équivaut à 4 500 planches de 1m2 par heure. Le modèle le plus large fonctionnera à un peu plus de 5 000 m2 par heure.

Il existe trois largeurs différentes : le Corrstream 20, d’une largeur maximale de 537 mm, est proposé au prix de 1,6 million d’euros. Le 40 a une largeur de 785 mm et un prix de 2,1 millions d’euros, tandis que le 66 a une largeur de 1 345 mm et sera vendu entre 3,1 et 3,3 millions d’euros en fonction de la configuration. Toutefois, il est plus probable que des accords de crédit-bail soient conclus.

L’un d’entre eux a déjà été installé sur un site non encore divulgué dans le sud des États-Unis. Une machine de démonstration fonctionne depuis avril sur le site britannique de la société à Bristol, au Royaume-Uni. Sean Moloney, chef de produit de Corrstream chez Sun Automation, a déclaré que les efforts de vente se concentreraient cette année sur l’Europe.

« Nous montrons aux fabricants de boîtes et aux transformateurs de n’importe quel substrat ondulé comment réduire les coûts sur une base comparable, afin qu’ils puissent apporter leur travail et que nous leur montrions qu’ils peuvent l’imprimer de manière plus rentable qu’ils ne le font actuellement », a-t-il déclaré. « La deuxième partie consiste à leur montrer comment ils peuvent imprimer des variations et à la demande, en réduisant les stocks et les délais d’exécution, afin de générer plus de valeur dans le produit lui-même. Nous pouvons faire les deux et nous le prouvons à maintes reprises avec des travaux de grande envergure.

Il a indiqué que l’entreprise avait d’abord essayé de développer une presse pour carton ondulé basée sur les têtes à jet d’encre continu Prosper de Kodak, mais qu’elle avait renoncé en faveur d’un ensemble de têtes à la demande dont le nom n’a pas encore été divulgué. La principale expérience de l’entreprise concerne les margeurs pour carton ondulé, en particulier le margeur à bord avant qui, selon M. Moloney, est la clé de la manutention des matériaux de Corrstream.

« Nous avons la même longueur et la même largeur qu’une HP 15000 (illustrée ci-dessous), mais nous fonctionnons sept fois plus vite », affirme-t-il. « Nous obtenons la même qualité d’impression sur des supports non couchés. Notre machine est peut-être deux fois plus chère, mais elle produit quatre ou cinq fois plus d’impressions.

Le fabricant espagnol d’imprimantes industrielles Barberan livre une version ondulée de ses presses UV à feuilles, également utilisées pour les laminés, les papiers décoratifs, etc. La Jetmaster BIJB-1260 de 1,26 m de large est la plus large de la gamme Jetmaster et peut imprimer sur des feuilles ondulées jusqu’à 51 m par heure, ce qui équivaut à 4 100 m2 par heure. Sa résolution est de 360 dpi, avec trois niveaux de gris provenant des têtes d’impression pour augmenter la qualité perçue. Pour l’ondulé, elle dispose d’un margeur de piles et d’un convoyeur de sortie menant à un empileur.

En 2013, Bobst a fait une annonce conjointe avec Kodak, indiquant qu’il développait une presse rapide pour l’ondulé à alimentation simple feuille basée sur les jets d’encre continus de la série Kodak Prosper S. Cette presse utilisera une encre à base d’eau. Cette machine utilisera une encre à base d’eau. Bobst a très peu parlé depuis, à l’exception d’une brève mise à jour lors du sommet FEFCO de juin à Bruxelles, mais la machine pourrait être lancée en 2015 ou 2016.

Une solution assez différente a été récemment annoncée par HP. La High Speed Corrugated Solution est basée sur une configuration simplex de sa rotative à jet d’encre T400. Il ne s’agit pas d’une imprimante numérique directe pour carton ondulé, mais d’une pré-impression de papier de couverture blanc qui est ensuite combiné avec les autres couches sur une machine à carton ondulé séparée. Elle imprime sur des supports d’une largeur maximale de 1 066 mm à une vitesse de 182 m par minute (12 000 m2 par heure), en utilisant des encres aqueuses. Le prix est d’environ 3 millions d’euros.

Alternative à l’alimentation manuelle

Il n’est pas nécessaire de débourser plus d’un million d’euros pour l’ondulé en un seul passage. La Xanté Excelagraphix 4200P, compacte et d’une valeur de 75 500 euros, est également une imprimante à feuille en un seul passage, mais elle est conçue pour une alimentation manuelle à des vitesses beaucoup plus modestes. Elle utilise une tête d’impression Memjet de 1 066 mm de large avec des encres à colorants aqueux, pour des vitesses allant jusqu’à 18 mètres par minute à 1 600 x 800 dpi (ou la moitié à 1 600 x 1 600 dpi). Elle accepte les cartons ondulés lourds et les cartons mousse jusqu’à 1 066 x 2 500 mm.

Melissa van Gelderan, directrice générale pour l’Europe, explique que les ventes se concentrent actuellement sur la fabrication de boîtes plutôt que sur l’exposition, car cela représente un marché initial plus important. Une cinquantaine de boîtes ont été vendues dans le monde entier depuis le début des expéditions, il y a environ un an.

Têtes multi-passages

D’autres modèles numériques pour l’ondulé sur le marché ou en cours de développement sont des machines multi-passes, essentiellement des imprimantes industrielles à plat modifiées qui ont été dotées de chargeurs et déchargeurs de carton semi-automatiques ou entièrement automatiques. L’automatisation coûte cher, de sorte que l’alimentation manuelle peut être plus intéressante sur les marchés à faible coût de main-d’œuvre.

La première presse à jet d’encre destinée à l’ondulé était une presse multipasse à encre aqueuse alimentée par la feuille, développée à l’origine par Aprion en Israël. Aprion a fusionné avec les activités grand format de Scitex pour devenir Scitex Vision avant d’être rachetée par HP Scitex. Cette dernière société l’a commercialisée sous le nom de CORjet FB6700 en 2006. Les descendants indirects sont la FB7500 à séchage UV et l’actuelle FB7600 à plat, qui peut traiter le carton ondulé, le papier, le carton mousse, le Dibond et les plastiques sur des feuilles allant jusqu’à 1 650 x 3 200 mm.

Au début de l’année, HP a lancé une version dédiée à l’ondulé de sa presse à plat rapide et polyvalente FB10000, appelée 15000 Corrugated Press. Elle accepte des feuilles jusqu’à 1,6 x 3,2 m et peut imprimer environ 500 feuilles par heure avec chargement et déchargement automatiques. La société a annoncé la première vente à la FESPA Digital à Munich cette année, à Image Factory au Royaume-Uni, qui possédait déjà une FB10000 qu’elle utilise pour des travaux de PLV sur des supports ondulés et solides.

En configuration 15000 avec un chargeur de piles, vous obtenez une impression HDR (High Dynamic Range) à taille de gouttelettes multiples à des vitesses allant jusqu’à 500 m2 par heure sur des feuilles de 1,6 x 3,2 m pour les travaux de PLV, ou 600 m2 pour d’autres travaux. Le chargeur automatique permet de charger et d’imprimer jusqu’à quatre feuilles côte à côte, mais le chargement manuel est également possible.

« Il s’agit sans aucun doute d’un produit destiné principalement à l’affichage et accessoirement à l’emballage », a déclaré Amir Shalev, responsable du marketing produit chez HP, spécialisé dans le carton ondulé. « Nous atteignons une qualité d’impression suffisante pour rivaliser avec ce qui se faisait auparavant avec le pelliculage. Nous voyons une opportunité majeure dans les petits tirages de quelques centaines d’unités. Lorsque vous avez une entreprise de vente au détail comme Tesco au Royaume-Uni ou d’autres aux États-Unis, le tirage typique pour l’affichage se situe entre 300 et 700 exemplaires. Chaque unité peut être composée de différentes pièces, par exemple quatre.

« Votre seuil de rentabilité serait donc justifié par ce type de machines. Certaines machines que nous voyons aujourd’hui, comme Sun Automation et d’autres, atteignent des vitesses plus élevées. Mais, à mon avis, les images qui en sortent ne sont pas assez bonnes pour être utilisées dans le domaine de l’affichage laminé. Elles sont davantage destinées à l’emballage flexo de base ».

Durst construit depuis quelques années des modèles alimentés en feuilles ondulées avec des têtes à passages multiples. Sa Rho 1000 Corrugated actuelle (photo ci-dessous) est une machine UV à plat d’une laize de 2,5 m, capable d’imprimer jusqu’à 1 000 m2 par heure à une résolution de 600 dpi. Fait inhabituel, elle offre la possibilité d’imprimer plus de quatre couleurs : outre le CMYK, le cyan clair et le magenta clair, il existe des options d’extension de la gamme pour l’orange et le vert ou le vert et le violet.

Bien qu’Inca Digital ne fabrique plus la FastJet, elle est toujours liée à l’ondulé par le biais de son Onset S40i, rapide mais à passages multiples. Un système robotisé a été commandé par Fujifilm pour automatiser le chargement et le déchargement de cartons ondulés grand format jusqu’à 3,14 x 1,6 mètres. Fujifilm commercialise et vend les modèles Inca Onset dans le monde entier. En outre, Fujifilm, Speciality Inks (anciennement Sericol), a mis au point UviJet OC, une version de l’encre Onset réservée au carton qui coûte moins cher car elle n’a pas besoin d’adhérer aux plastiques.

Possibilités d’expansion ?

Il est facile de considérer le carton ondulé comme le domaine des transformateurs d’emballages, mais comme nous l’avons vu, il y a beaucoup de potentiel dans le domaine de l’affichage et de la PLV, surtout si l’économie évolue en faveur du juste à temps et du travail personnalisé.

Les transformateurs d’emballages en carton ondulé qui utilisent la flexographie font presque tous appel à des plaqueurs externes et n’ont donc généralement pas d’expérience interne en matière de flux de travail prépresse. En revanche, les entreprises qui ont déjà une expérience du jet d’encre grand format pour la signalétique et l’affichage sont déjà habituées au prépresse et disposent généralement d’une forme de flux de travail approprié. Il pourrait leur être relativement facile de passer à l’ondulé grand format pour l’affichage et, de là, à l’emballage avant les transformateurs flexo, s’ils voient une opportunité de marché.