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          Révision : 01 mars 2003
Les innovations technologiques en héliogravure
Marie Effler
(étudiante EFPG -février 2002)
       
 
  Plan  
I - Introduction
II - La gravure des cylindres
III - Les nouvelles encres
IV - La protection de l'environnement
V - Les aspects économiques
VI - Les perspectives
VII - Conclusion
VIII -   Bibliographie
 
        
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I - Introduction
Sommaire
L’héliogravure est depuis longtemps le procédé roi pour les tirages associant qualité et quantité. Depuis quelques années, les contraintes du marché et la concurrence de la flexographie qui s’améliore en terme qualité, nécessitent la diminution des coûts en héliogravure et l’adaptation de ce procédé à des tirages plus courts. Pour ce faire, il faut avoir recours à des moyens techniques du côté des machines à graver et à imprimer, ainsi que du côté des consommables. D’autre part, les pressions environnementales poussent à améliorer les conditions de travail au sein des entreprises. Ainsi on recherche à limiter la pollution de l’air, les risques d’incendie ainsi que ceux encourus par l’homme lors de l’utilisation de produits spécifiques…
Dans les deux dernières décennies, le monde de l’héliogravure a donc pu assister à nombres innovations technologiques. Pour juger de leur pertinence et de leur probabilité de développement, il faut pouvoir comparer les dernières innovations aux techniques usuelles pour mieux appréhender l’évolution des techniques.
Après une présentation technique dans son contexte du procédé héliogravure, suit une partie économique présentant divers jeux d’hypothèses cohérentes quant à l’avenir supposé de l’héliogravure.
 
II - La gravure des cylindres
Sommaire
Les principaux facteurs d’innovation touchent la préparation des fichiers (le prépresse) et les systèmes de gravure des cylindres. On distingue 2 grands secteurs bien distincts dans l’héliogravure : le packaging et l’édition. Les laizes dans l’édition peuvent atteindre jusqu’à 3,684 m de large [1] (presse du constructeur allemand KBA), et ce sont les imprimeurs eux-mêmes qui traitent leur propre gravure. Dans le packaging, les laizes sont comprises entre 60 cm et 1,60 m, et la gravure des cylindres est sous-traitée [2].
Le monde des fabricants de systèmes à graver est assez restreint : les constructeurs les plus connus sont Hell (une filiale de Heidelberg) et Dätwyler (Suisse) qui a récemment racheté Ohio Electronic (États-Unis).
II-1- La préparation des fichiers
Lors des 5 dernières années, ce domaine a connu une évolution spectaculaire, notamment pour des gains de temps et pour une plus grande acception de formats. L’évolution a connu 3 étapes :
    Tout d’abord les systèmes analogiques associant banc de gravure et banc d’analyse. Les films, imposés à la main, étaient montés sur des cylindres d’analyse. Les informations relevées transitaient par un calculateur et étaient reportées à l’identique sur le cylindre de cuivre monté sur le banc de gravure.
  Puis une première génération de systèmes numériques : les pages étaient montées à l’écran puis transcodées dans le format de l’unité d’écriture puis transférées vers le calculateur du banc de gravure.
  Enfin, une dernière génération de systèmes numériques : les documents fournis par le photograveur sont en format PostScript ou en TIFF/IT et sont dirigés vers un serveur qui assure les opérations d’imposition et d’épreuvage. Les tâches à accomplir sont indiquées grâce à des jobs-tickets (fiche de travail électroniques pour mémoriser les opérations à accomplir). Les calculateurs des bancs de gravure traitent directement le format TIFF/IT avec une conversion en temps réel dans le format de gravure. Cette dernière génération est un système ouvert (accepte les formats standards du marché) à la différence de l’avant dernière génération.
Dans cette dernière génération, on peut observer des différences selon que l’on travaille dans l’édition ou dans le packaging.
    Pour la production d’emballages. Le travail de mise en page s'effectue à l'aide d'un logiciel nommé ArtPro qui importe les données en vectoriel ou en matriciel. L’opérateur exporte son travail en TIFF/IT. Sur le même poste, il y a des logiciels complémentaires : pour créer le job ticket, pour calculer le volume d’encre que l’imprimeur devra utiliser, etc. Les données partent vers un serveur qui suit les instructions du job ticket. C’est à partir de là qu’on va lancer les opérations de gravure, après avoir fait une calibrage de la taille des alvéoles, calibrage dont je traiterai plus en détail par la suite.
  Pour l’édition. Les flux d’informations se caractérisent par un niveau d’automatisation plus élevé. Le graveur reçoit les informations du photograveur en format TIFF directement. L’opérateur affiche les pages pour en contrôler le contenu. Puis les pages validées partent avec leur job ticket sur un multiserveur. Le plan d’imposition est monté sur une station de travail, une épreuve est sortie sur un traceur, puis les pages sont libérées pour la gravure. La conversion du format TIFF vers le format interne de gravure se fait en temps réel : on évite ainsi les temps de conversion qui paralysaient les systèmes de gravure de la génération précédente.
II-2- La gravure électromécanique
Elle est la plus ancienne, et de loin la plus répandue.
Type de cylindre à utiliser et cycle de vie. Le cylindre est en aluminium, il est recouvert d’une fine couche de cuivre déposée par galvanoplastie (bain de sulfate de cuivre et d’acide sulfurique). Cette couche est polie avant d’être gravée. Le cuivre est cependant trop tendre pour supporter l’impression : on dépose donc une surface de chrome en passant le cylindre en rotation dans un bain électrolytique. Après impression, le cylindre est déchromé et une racle élimine la couche de cuivre portant la gravure. Le cylindre est donc prêt à repartir pour un nouveau cycle. Dans les systèmes modernes, toutes ces opérations sont automatisées.
L’opération de gravure. Elle se fait par une pointe de diamant produisant des impacts en forme de losange. La tête de gravure est fixée sur un stylet qui vibre à 4.500 Hz (7.500 pour les têtes les plus récentes). La profondeur des alvéoles est de 35 microns pour l’édition, et varie de 45 à 50 microns pour le packaging. A chaque tour du cylindre, la tête se déplace latéralement. Le système doit être capable de graver des alvéoles plus ou moins profondes : l’intensité de la vibration du stylet est donc modifiée par un amplificateur.
Aspect de la gravure mécanique (100 %)Pour éviter les effets de moiré dans les imprimés, on doit faire varier les orientations de trame. Cela se fait en jouant sur la vitesse de rotation du cylindre lors de la gravure et sur le pas de déplacement de la tête après gravure d’une rangée de cellules.
Le problème inhérent à de telles têtes de gravure est qu’elles s’usent. La taille des alvéoles n'est donc pas constantes dans le temps, et elle prend parfois une forme non symétrique. Le fabricant Hell a proposé ces dernières années une tête de gravure optimisée appelée HelioSprint vibrant à 7.500 Hz qui graverait toujours des alvéoles symétriques (tête corrigeant le tir quand le besoin s’en fait sentir).
II-3- La gravure laser
Type de cylindre utilisé. Il est le même que le précédent mis à part le fait que la couche de cuivre est remplacée par une de zinc, d'une épaisseur minimale de 55 µm. En effet, la puissante du faisceau laser n’est pas suffisante pour graver correctement le cuivre. Le cycle de vie du cylindre reste également le même, parce que là encore le cylindre est chromé par électrolyse (6-8 µm) après gravure.
L’opération de gravure. Introduite à la Drupa en 1995, installée pour la première fois en 1998 au Japon, la gravure laser a été au centre des recherches de ces dernières années. Les fabricants impliqués sont Dätwyler et Ohio Electronic. L’énergie thermique du faisceau laser est appliquée directement sur la couche de zinc et chaque impulsion crée une alvéole par évaporation du zinc (à raison de 70.000 cellules par seconde, vitesse dix fois plus élevée que celle de la gravure mécanique). L’excès de zinc est éliminé par un flux d’air. Le Direct Laser System (DLS) accepte les formats PS, PDF ou TIFF. La conversion dans le format définitif de gravure se fait pendant le transfert des données des couleurs séparées. La résolution de gravure peut atteindre 400 lignes par centimètre. Le diamètre du faisceau laser et son énergie conditionnent la géométrie des alvéoles. Avec le DLS normal, le diamètre est prédéfini, on ne joue ainsi que sur l’énergie du faisceau. Il existe un système plus avancé, appelé SHC (Super Half Autotypical Cell) qui permet de modifier indépendamment énergie et diamètre. Les tailles des cellules obtenues par cette méthode varient de quelques microns à 35 microns pour la profondeur, et de 25 à 140 microns pour les diamètres.
Aspect de la gravure laser    Les grands avantages de la gravure laser sont : constance dans la production à la différence de la gravure diamant dont la qualité s’altère avec l'usure du diamant. De plus, comme la forme des alvéoles est beaucoup plus précise, le transfert d’encre est parfaitement défini : le calibrage des couleurs se fait mieux. Le transfert d’encre est également amélioré en raison de la forme ronde des alvéoles (peu d’encre reste dans les alvéoles). De ce fait, on optimise les quantités d’encre à utiliser.
Ce qui freine son évolution reste le prix élevé. Dans le packaging, l’investissement est envisageable puisque la plupart des bancs de gravure ne comptent qu’une seule tête. Par contre, dans l’édition la gravure laser reste inabordable surtout en raison du nombre élevé de têtes sur un banc, nombre pouvant s’élever jusqu’à 16.
Un système de gravure piézo-électrique a aussi été envisagé [2].
II-4- La machine à essais
Nous avons vu que les graveurs avaient en général recours à l’épreuvage numérique sur un traceur pour contrôler la disposition des pages. Cependant, le contrôle de colorimétrie nécessite encore aujourd’hui de tester les cylindres gravés par la mise en route d’une impression sur presse spécifique : la machine à essais. C’est une étape lente et coûteuse dont certains imprimeurs essaient de s’affranchir. Il faut pour cela chercher des options de calibrage dans les gestionnaires de flux prépresse. Dans cette optique, Hell a inventé un système de calibrage des alvéoles : une caméra microscopique mesure les cotes des alvéoles d’un tir d’essai (gravure d’une série de points tests) et ajuste le réglage des amplificateurs numériques pilotant la tête de gravure. Ce système devrait aider à mieux quantifier le transfert d’encre. Il est déjà utilisé dans le packaging mais est innovant en édition.
D’autre part, la gravure laser qui permet de prévoir exactement les quantités d’encre transférées peut aussi être une solution pour ce calibrage des couleurs.
II-5- Le système Computer to Cylinder
En 1995, Man Roland a présenté un prototype de machine héliogravure basée sur la gravure et l'effacement de la forme imprimante directement sur la presse : le Dicoweb Gravure. Ce système comporte un cylindre de plaque, un cylindre blanchet et un cylindre de contre pression. L’unité de gravure, le dispositif d’alimentation en encre, l’unité d’effacement et la chambre à racles sont disposés autour du cylindre de plaque. L’unité de gravure fonctionne suivant le même principe qu’une gravure laser de cylindre hélio, sauf que la forme imprimante est un polymère tendre. La machine qui a été présentée par Man Roland a une laize très réduite, mais le principe reste adaptable aux grands formats. Par la suite, Man Roland a développé cette technologie pour l'offset, mais l'a abandonnée pour l'héliogravure.
 
III - Les nouvelles encres
Sommaire
Depuis les années 1980, les pressions environnementales vis à vis de l’utilisation des encres à solvants -- en héliogravure notamment -- se sont accrues. Il a donc fallu chercher des alternatives qui ont été plus ou moins suivies par les imprimeurs. En édition par exemple, les encres utilisées sont quasiment toutes à base de solvants, alors que le domaine du packaging semble plus flexible.
III-1- Les encres à base d'eau
Leur utilisation n’est pas encore très répandue pour plusieurs raisons :
    une qualité moindre surtout sur les supports imperméables avec des temps de séchage plus longs et donc une énergie plus grande à fournir ;
  la difficulté d’instaurer des changements dans les habitudes de travail des imprimeurs ;
  les résultats d’une étude montrant que les encres à l’eau ne sont pas plus écologiques que les encres à solvants.
D’importantes recherches ont été mises en œuvre ces dernières années pour améliorer la qualité des imprimés avec des encres à l’eau.
Les encres à l’eau hybrides [5]. Les résines sulfopolyesters et les résines acryliques présentent chacune des avantages :
    pour les sulfopolyesters : peu d’odeurs, séchage rapide, peu de mousses, pH stable (entre 4 et 8), viscosité indépendante du pH, excellente résistance à l’alcool ;
  Pour les familles acryliques : bonne résistance à l’eau, brillant élevé, coût peu élevé, large gamme de produits et facilement pigmentable.
Les encres hybrides combinent les avantages de chacune. Elles contiennent 3 à 35 % de sulfopolyesters et 65 à 95 % d’acrylique. Les systèmes hybrides sont des émulsions de latex contenant 35 à 45 % de composants solides, stabilisées par :
    stabilisation électrostatique due à la nature ionique des polymères sulfopolyesters entourant la particule de latex hybride ;
  Stabilisation stérique des particules d’acrylique en solution en raison des chaînes acides de longueurs variables de la résine en solution.
Avantages apportés par la partie sulfopolyester dans l’hybride. Ils concernent surtout la stabilisation électrostatique qui ne nécessite pas l’utilisation chaînes acides et permettant ainsi de produire une émulsion à pH neutre. De plus, il n’est pas nécessaire d’ajouter des tensioactifs (qui font mousser), des amines qui réduisent le pouvoir séchant de l’encre en emprisonnant l’eau. Enfin, il est possible, toujours grâce à la stabilisation électrostatique de combiner des forts taux de particules solides à une faible viscosité.
Principe des encres hybrides
Avantages apportés par la partie acrylique dans l’hybride. En choisissant la longueur des chaînes acides, on modifie les propriétés rhéologiques de l’encre. On peut obtenir une encre résistante à l’eau en diminuant la quantité de sulfopolyesters. La partie acrylique confère également une bonne compatibilité avec de nombreux pigments et donne au film d’encre imprimé une bonne résistance.
Lors de la synthèse de l’encre, on peut choisir le monomère de base qui donnera la température de transition vitreuse (Tg) du polymère souhaitée. Une Tg élevée donnera un polymère dur et résistant à la chaleur, tandis qu’une Tg faible conduira à un polymère flexible.
Exemple de compositions d’encres pour les papiers cadeaux :
Composant Pourcentage
Hybride  41
Résine d’accompagnement 14
Propan-1-ol 4
Pigments 40
Tensioactif 0.5
Modificateur de viscosité 0.4
Biocide  0.1
L’encre obtenue convient très bien pour des impressions de bonne qualité à vitesses élevées (fort pouvoir séchant, ne forme pas de mousse…). De plus, elle est facile d’utilisation car ne nécessite pas de vérifier constamment la viscosité. En termes de qualité, elle rivalise avec les encres à solvants. Son inconvénient majeur réside en son prix élevé, dû principalement à la partie sulfopolyester contenue dans l’hybride.
Les encres pour impression sur supports hydrophobes imperméables [6]. Les encres à l’eau classiques donnent des résultats appréciables sur des matériaux poreux et polaires du type papiers et cartons. Mais pour l’impression sur supports plastiques, des problèmes subsistent. C’est pourquoi des fabricants d’encres travaillent au développement d’une encre procurant une bonne imprimabilité et des bonnes caractéristiques de film sur un support non poreux et hydrophobe.
Composition : ces encres contiennent une émulsion de résine de faible viscosité (dont les particules ont un diamètre inférieur à 0.5 microns) mélangée à une résine hydrophobe résistante à l’humidité, associées à des pigments et à un polymère soluble dans l’eau. Leur viscosité se situe entre 10 et 50 poises à température ambiante.
Avantages :
    pas d’émission de COV ;
  très bonne adhésion aux supports même non poreux ;
  grande variété de supports imprimables (Polyéthylène, Polypropylène, métaux…) ;
  grande résistance à l’eau, à l’humidité et aux UV ;
  absence d’odeur et de goût.
Ces nouvelles encres à l’eau devraient favoriser le passage des encres à solvants vers les encres à l’eau dans le domaine de l’héliogravure.
III-2- Les hotmelts [7]
Ce sont des encres particulières qui sont solides à température ambiante et liquide lorsqu’elles sont chauffées (souvent entre 60 et 130 °C) pour être transférées à l’état liquide sur le support.
Composition. Le composant de base de ces encres est un diester obtenu par réaction d’un diacide gras (un acide dicarboxylique) sur un alcool linéaire à longue chaîne carbonée (au moins 25 atomes de carbone), parfois en présence d’une amine. Ce diester est transparent, et n’augmente pas le tack. On ajoute à ce diester des pigments (seulement une quantité inférieure à 2 % en poids). Outre ces deux composants principaux, on peut mettre des additifs comme :
    des inhibiteurs de corrosion pour la conservation et l’entretien du matériel ;
  des biocides pour prévenir la formation de micro-organismes dans le milieu ;
  des plastifiants afin de donner de la souplesse au film d’encre après impression ;
  des agents dispersants assurant l’homogénéité de l’encre et prévenant la formation d’agrégats ;
  des tensioactifs abaissant la tension superficielle pour un meilleur étalement ;
  des antioxydants pour prévenir les attaques oxydantes de l’oxygène de l’air ;
  des stabilisateurs UV pour la solidité lumière.
Conditions d’utilisation. L’encre est stockée à l’état solide (à température ambiante). Lors de l’impression, l’encre est chauffée et agitée et est conservée dans des encriers thermostatés. Comme une encre classique, elle arrive ensuite au contact avec le cylindre thermostaté (90 à 100 °C environ). Le transfert a lieu sur le support au contact duquel l’encre se solidifie instantanément.
Avantages :
    100 % d’extrait sec, donc pas de COV ;
  réduction des coûts ;
  meilleure adhésion au support qu’une encre à solvant ;
  impression possible sur des supports variés (papiers, plastiques, verre, métaux, bois…) ;
  pas de problème de changement de viscosité dû à l’évaporation de solvant en cours de tirage ;
  facilité d’utilisation, de stockage et de transport.
Inconvénients :
    nécessité d’investissements sur la presse (cylindres et encriers thermostatés) ;
  nécessité de faire évoluer les mentalités et de former le personnel à ces nouveautés.
II-3- Les autres encres
La société Sun Chemical [8] a commercialisé une encre à solvants qui porte le nom Rotomax II aux États-Unis et en Espagne, et Europa dans le reste de l'Europe. Cette encre est sortie depuis 4 ans environ, et est destinée à l’impression sur supports plastiques hydrophobes. Elle est caractérisée par une très forte concentration pigmentaire (de l’ordre de 35 % de pigments pour une encre blanche par exemple), ce qui lui confère une bonne résistance à la lamination.
Avantages :
    très bonne évaporation du solvant ;
  très bonne adhésion au support donc résiste bien à la lamination ;
  convient au contact alimentaire (le solvant utilisé est l’acétate d’éthyle, et il n’y a pas de toluène) ;
  très bonne imprimabilité à grande vitesse d’où une amélioration de la productivité ;
  impression sur plusieurs types de supports notamment : Polyéthylène, Polypropylène, Polyesters, OPA, ce qui réduit le panel d’encres à posséder, et donc les coûts de stockage ;
  très bonne résistance au froid ;
  convient pour des vitesses d’impression de 250 à 300 m/min, voire plus ;
  faisable à partir de concentrés pigmentaires ;
  compatible avec une grande quantité d’adhésifs car possède une énergie de surface élevée qui favorise les performances d’adhésifs à l’eau, à solvants ou hotmelts ;
  contient des composés qui lubrifient le matériel pendant le tirage et notamment les racles.
Inconvénients :
    le coût assez élevé de cette encre justifié par la résine utilisée qui est polyvalente et donc onéreuse ;
  l'émission de COV.
Ces dernières années ont vu le développement d’autres encres [9] sur lesquelles on ne possède que peu d’informations :
    une encre à base de nitrocellulose résistant à la lamination pour l’impression des supports plastiques commercialisée par Siegwerk pour le packaging ;
  une encre bi-composante à base d’alcool de Siegwerk pour le packaging ;
  une encre chlorée encore pour la packaging et par Siegwerk ;
  une encre à base d’éhtylcellulose pour l’impression sur film plastique, présentant un bon transfert, d’excellentes propriétés colorimétriques et une bonne adhésion au support.
A en juger par les recherches qui sont faites dans le domaine des encres hélio, on peut affirmer que c’est là un marché que les fabricants d’encre cherchent à s’approprier, et qui représente environ 15 % des ventes totales d’encre.
 
IV - La protection de l'environnement
Sommaire
IV-1- Le domaine des encres
Le choix des encres est en héliogravure un bon moyen de rester conforme à la législation. On peut choisir pour être écologique des encres hotmelts, et des encres à l’eau. Cependant pour ces encres à base d’eau, les chiffres ne sont pas toujours aussi verts qu’ils le prétendent.
Une étude comparative sur la pollution des encres à l’eau et des encres à solvants [10] a été menée en 1992 en Rhénanie. Elle a montré que pour une même quantité d’encre avec les mêmes proportions en pigments résines et additifs, il fallait trois fois plus d’énergie pour la synthèse des matières premières composant l’encre à l’eau que celle des encres à solvants. La pollution de l’air résultant de la production des matières premières pour ces deux types d’encre est beaucoup plus importante pour les encres à l’eau. La pollution de l’air lors de l’impression est plus élevée que pour la production des matières premières du moins pour les encres à solvants. On ne peut pas comparer avec les encres à l’eau puisque peu d’imprimeurs à l’époque utilisaient les encres à l’eau sur une longue durée.
Les résultats de cette enquête doivent être relativisés dans la mesure ou les données datent d’il y a une dizaine d’années. Bien des progrès ont été faits depuis dans le développement des encres à l’eau.
IV-2- Le recyclage du solvant [1]
Les presses de dernier cri permettent de récupérer de 90 à 99.5 % de solvants à partir de l’encre liquide utilisée en production. Cette récupération de solvant est basée sur un recyclage de l’air environnant la presse qui est totalement enfermée. Le système de purification de l’air se fait par passage dans un lit de carbone adsorbeur. La teneur en solvant près de la presse est en constamment surveillée et maintenue à un niveau suffisamment bas pour ne pas être nocive pour la santé de l’homme. De plus la presse est dépression : ainsi il n’y a pas de solvant qui s’échappe vers l’extérieur. L’air enfermé dans la presse est forcé de passer par le lit de carbone actif qui adsorbe les molécules de solvant (du toluène). L’air purifié peut repartir sous la presse ou dehors. L'adsorbant est régénéré par passage de vapeur d'eau à contre-courant : le solvant part avec la vapeur. Le mélange solvant + vapeur est condensé, et on sépare les deux composants par décantation. Le solvant récupéré est soit retourné au fabricant d’encre, soit immédiatement réinséré dans le cycle de production. Avec ces installations fort coûteuses, jusqu’à 97 % du solvant peut être récupéré. Le reste peut être recyclé au moment de l’étape de flottation du désencrage. A cette étape, il convient de signaler que le désencrage des encres à l’eau est plus difficile que celui des encres à solvants, et nécessite plus d’énergie.
 
V - Les aspects économiques
Sommaire
Le marché de l’héliogravure peut être observé soit par la consommation des encres hélio, soit par celle de papier ou de matières premières souples comme les films plastiques, soit enfin par les revenus des héliograveurs. Les données obtenues et qui seront reproduites dans ce rapport ne sont pas de la même nature selon que l’on parle de l’Europe ou des États-Unis. Il sera donc difficile d’établir des comparaisons quantitatives entre les deux côtés de l’atlantique.
V-1- La situation aux États-Unis [11]
Situation globale de l’héliogravure. On connaît la situation en 1997 à travers les ventes d’encre. Les ventes d’encre aux héliograveurs aux États-Unis sont chiffrées à 650 millions de dollars, alors que 10 ans auparavant, elles ne s’élevaient qu’à 500 millions de dollars. Seulement, il convient de noter ici que cette augmentation est à relativiser avec celle de la flexographie. En 1987, cette dernière était au même niveau que l’héliogravure, alors qu’en 1997 les ventes d’encre pour la flexographie atteignaient 850 millions de dollars. L’explication à cette hausse plus importante est que ce second procédé a gagné des parts de marché sur l’hélio dans le domaine du packaging.
De part la conjoncture économique actuelle aux États-Unis, on s’attend à une augmentation moindre de l’héliogravure que celle connue dans la première moitié de l’année 2000.
L’héliogravure par secteurs. On peut diviser la production héliogravure en 3 secteurs, dont 2 largement majoritaires : l’édition et la production d’emballages. Le troisième secteur recouvre tous les imprimés spéciaux comme pour la décoration. Pour ces trois secteurs, les informations dont je dispose ne concernent que des encres, et je n’ai rien trouvé sur la situation des systèmes de gravure aux États-Unis. 
Le marché des encres hélio aux Etats-UnisLe marché américain des encres héliogravure se décompose comme le montre la figure ci-contre. L’édition et l’emballage ont des parts de tailles comparables, largement devant celle des encres spéciales. Dans l’édition, les encres utilisées sont quasiment toutes à base de solvants comme le toluène. Or, comme aux États-Unis, il n’existe pas de pressions environnementales dans ce domaine comme nous les percevons en Europe, l’utilisation d’encres à solvants pour l’édition suit l’évolution de la publication en héliogravure. Par contre dans le domaine du packaging, les encres à l’eau augmentent nettement au détriment des encres à solvants (+ 6.9 % pour les encres à base d’eau en 1997 contre - 11.2 % pour les encres à solvants). A cette époque, les encres à solvants représentaient les 2/3 des encres utilisées dans l’emballage contre 1/3 pour les encres à l’eau. A l’heure actuelle, ces dernières doivent encore avoir progressé, mais je manque malheureusement de valeurs pour confirmer ce point de vue. Si les encres à l’eau gagnent du terrain dans le packaging, c’est sans doute en raison des contraintes nécessaires pour les emballages alimentaires auxquels les encres à solvants apportent parfois un goût indésirable.
V-2- La situation en Europe [12]
Situation globale de l’héliogravure. L’héliogravure est très largement dépendante de l’économie générale du pays. En effet, un pays en bonne santé économiquement consacrera un important budget à la publicité dans les magazines notamment, aura plus de production à emballer d’où un important travail pour les imprimeurs hélio. L’économie d’un pays se réfléchit donc sur celle de l’héliogravure.
Les capacités hélio européennes En 2000, l’héliogravure était dans uns situation optimiste, tout comme aux États-Unis, avec une augmentation annuelle de 3.4 %. Les capacités d’impression tournaient à plein. La consommation de papier pour l’hélio en 2000 atteignit les 5,5 millions de tonnes. Cependant, la situation a changé depuis l’année 2001, l’augmentation annuelle ne vaut plus que 2.5 %, et elle ne devrait pas dépasser 2 % pour l’Allemagne qui représente le plus gros marché de toute l’Europe pour l’héliogravure. Le diagramme ci-contre présente les capacités de production des principaux héliograveurs des pays européens.
L’héliogravure par secteurs. Dans le domaine de l’édition, la baisse de l’année 2001 sera surtout présente en raison des diminutions de budgets publicitaires. De plus lorsque les tirages sont courts, on préférera l’offset à l’héliogravure. Un autre souci de l’héliogravure dans le domaine de l’édition consiste à prendre en compte les pressions écologiques. Pour l’instant, la publication utilise en très grande majorité des encres à solvants. Il y a quelques années, une tentative des Pays-Bas de restreindre notablement au niveau européen les quantités de solvants à utiliser en héliogravure a échoué, heureusement pour les imprimeurs qui ne sont pas du tout prêts à une conversion de ce genre.
Concernant les évolutions des systèmes de gravure, on peut dire que le marché est essentiellement un marché de renouvellement dans la mesure où les nouveaux intervenants en héliogravure sont rares. Une exception récente est toutefois à remarquer puisque l’entreprise Lenglet implantée à Caudry et spécialisée en offset, vient de se doter de deux machines hélio pour l’édition en 3,684 mètres de laize. Pour ces machines, l'entreprise a décidé de se doter d’un flux numérique, décision fort raisonnable en raison des considérations techniques présentées précédemment.
Concernant le marché européen, on peut dire qu’il a beaucoup évolué ces dernières années : il tend vers un marché européen commun. Le nombre de participants étant plus élevé, la concurrence est de ce fait plus sévère. Ce marché commun a pour conséquence de devoir faire augmenter la productivité et la flexibilité des imprimeurs. Les domaines de spécialisation des imprimeurs ne sont plus aussi marqués que précédemment en raison des concurrents qui peuvent prendre les marchés.
Dans le domaine du packaging, le moral est meilleur : les imprimeurs ne semblent pas trop se soucier de la concurrence de l’offset ou de la flexographie. En effet, l’héliogravure reste encore la référence pour les imprimés de bonne qualité. Cependant, des changements peuvent s’opérer en raison de la globalisation du marché européen qui accentue également la concurrence.
Quant aux encres, le domaine de l’emballage est déjà plus prêt à se passer des encres à solvants que celui de l’édition. Les autres encres sont effectivement plus faciles à adapter aux emballages en raison des vitesses bien moins élevées que dans l’édition, ce qui favorise le séchage.
Enfin, l'état actuel de la gravure est à la gravure électromécanique. De nombreux bancs de marque Hell sont installés dans toute l'Europe, quelques bancs de Ohio Electronic qui fait partie de Dätwyler sont installés, alors que Dätwyler propose presque exclusivement des bancs de gravure laser
 
VI - Les perspectives
Sommaire
Le but de cette partie est de faire des hypothèses sur des évolutions probables de la situation en héliogravure et d’en tirer des conséquences.
VI-1- Si la tendance est aux tirages courts
C’est une hypothèse justifiable dans le mesure où les hommes aiment la diversité. Dans ce cas, deux solutions sont envisageables : ou l’héliogravure disparaît, puisque son utilisation n’est à l’heure actuelle rentable que dans les tirages longs, ou on aura trouvé un moyen de rentabiliser ce procédé pour des tirages plus courts. Ce moyen pourrait être quelque chose comme les systèmes "computer to cylinder on press" (Dicoweb Gravure). Cependant, pour que cette dernière solution soit retenue, il faudrait que les imprimeurs acquièrent petit à petit des systèmes comme le DicoWeb Gravure car un changement aussi radical ne pourrait pas se faire rapidement. Il en ressort que la tendance aux tirages courts n’est vraiment pas souhaitable pour l’héliogravure.
VI-2-Si la tendance est aux tirages longs
Dans ce cas, on peut prédire de beaux jours à l’héliogravure, surtout dans l’édition, parce que c’est vraiment dans ce domaine que ce procédé manifeste tous ses avantages : productivité et qualité. L’offset et la flexo sont encore loin à l’heure actuelle d’égaler les vitesses de production et les qualités de l’héliogravure, mais il se peut qu’ils gagnent du terrain sur les impressions d’emballages qui se font pour l’instant à des vitesses assez raisonnables en héliogravure.
VI-3- Si de nouvelles normes sont appliquées
Supposons que de nouvelles normes européennes soient appliquées pour restreindre sérieusement l’utilisation des solvants. Dans ce cas, l’évolution de l’héliogravure dépendra du libellé des restrictions. Soit elles interdisent totalement l’utilisation des solvants au dessus d’un certain seuil, soit elles restreignent les rejets dans l’atmosphère. Dans le premier cas, on peut dire que le domaine de l’édition serait très compromis puisque les imprimeurs concernés ne se préparent guère à des changements de ce genre, que ce soit en Europe, ou dans une proportion encore plus grave aux États-Unis. Des recherches sont certes faites dans le domaine des encres en liaison avec les constructeurs de machine, mais les imprimeurs actuels qui ont déjà leurs installations ne souhaitent pas changer leur matériel et leurs habitudes. Le domaine de l’emballage pourrait au contraire s’adapter plus aisément à une interdiction sur l’utilisation de composés organiques volatiles.
Dans le cas où on contrôlerait très sérieusement les émissions de solvants dans le lieu de travail et dans l’atmosphère, certains imprimeurs pourraient survivre grâce à leur systèmes de récupération de solvants. Si les autres n’ont ni les moyens de changer d’encre, ni les moyens de récupérer les solvants évaporés, ils disparaîtront sans doute.
 
VII - Conclusion
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Les imprimeurs héliogravure qui recherchent des gains de temps vont se tourner inévitablement vers le transfert numérique des données. Les constructeurs de machines à graver ont bien compris que le marché était essentiellement de renouvellement ; les graveurs sont prêts à des conversions dans la mesure où on adapte leur matériel aux nouvelles technologies, du moins dans l’édition. Pour ce qui concerne la gravure laser, elle devrait pouvoir mieux se développer en packaging dans quelque années, quand la gravure du cuivre sera possible. Par contre en édition, il ne faut pas compter dessus pour sitôt, les investissements étant trop importants en raison du nombre élevé de têtes de gravure pour un cylindre dans l’édition.
Quant aux encres, tant que le gouvernement n’imposera pas de législations restrictives dans l’utilisation du toluène, ce dernier solvant devrait se maintenir largement dans l’édition. Les encres à solvant restent encore dans ce domaine la référence de l’impression hélio de bonne qualité et plusieurs imprimeurs ont fait d’énormes investissements dans des installations pour le recyclage du solvant. Le domaine du packaging est plus sujet aux changements d’encres. Les encres à l’eau commencent à être utilisées et des imprimeurs obtiennent de bons résultats. Il ne reste plus qu’à les encourager à aller de l’avant avec des nouveaux produits s’ils veulent rester compétitifs à l’avenir.
 
VIII - Bibliographie
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Documents imprimés / en ligne
[1]    Publication Rotogravure Documentation technique de KBA
[2]   La gravure en hélio Caractère n°522 avril 2000 p 62 à 69
[3] Guido Hennig & Jakob Franchiger Direct laser system for Rotogravure Printing Gravure Magazine, Août 2001
Disponible en ligne
[4]   Prototypes MAN Imprimerie & techniques septembre 1995 p 25 & 26
[5] Theo J. DeBord Jr & Martin Schick Sulfopolyester Hybrids: The next Generation of Water-based Resins Ink World avril 1999 p 47 à 56
[6] Vanderhoff, et al. Printing ink composition, methods for making same and uses thereof United States Patent 5 830 927 (3 novembre 1998) - Disponible en ligne
[8] Gilles Hervy Communication personnelle du Responsable du Laboratoire Sun Chemical (Nantes)
[9] Tom Williams Gravure Market Update Ink World Mai 2001 p 24 à 27
[10] Wolfgang Schmidt & Juergen Roth Publication Gravure: Toluene or Water? Ink World, Mars 1996
[11] David Savastano The Gravure Report Ink World, mars 1999
[12] James Siever State of the Gravure industry in Europe (ERA report) Gravure Magazine, Août 2001
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