Brevet FR2754783A1 — publié le 19980424

EMBALLAGE PROTECTEUR INCLUANT SON PROPRE CALAGE ET PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne un emballage protecteur incluant son propre calage ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel emballage. L'emballage ou conditionnement consiste en un étui ou une boîte pliante, par exemple en carton compact, à l'intérieur de laquelle se trouve une impression en relief réalisée à l'aide d'une encre expansive, dite aussi "encre gonflante". Cet emballage est apte à recevoir un produit à conditionner (flacon, pot, tube, etc...) de manière à protéger celui-ci de tous chocs ou abrasions. II est dimensionné en fonction du produit à conditionner qu'il va recevoir. Pour la commodité de l'exposé, quand on parlera "d'étui" dans ce qui suit, en particulier dans la description des figures, on entendra désigner indifféremment un étui ou une boîte, étant entendu qu'une boîte n'est jamais qu'un étui ayant un fond et un couvercle. II est connu d'utiliser des protections en papier ou en carton pour caler un produit à conditionner à l'intérieur d'un emballage, de manière à amortir les chocs éventuels. Ces protections servent en particulier à protéger des matériaux fragiles tels le verre et certains plastiques. Deux types de protection sont généralement utilisés. Le premier est constitué d'un papier de soie crêpé, quand il ne s'agit pas plus artisanalement de vieux journaux, dans lequel le produit à conditionner est enveloppé. L'ensemble est alors inséré à l'intérieur d'une boîte de manière à caler le produit dans la boîte. Ce type de protection présente deux inconvénients majeurs d'une part, d'accroître considérablement les coûts de conditionnement, car entièrement manuel et non mécanisable, d'autre part n'être pas solidaire de son étui d'où une réutilisation aléatoire dans la continuité de la protection. Le deuxième type est constitué d'un carton ondulé (ou microcannelure) logé à l'intérieur de la boîte. Cette protection est découpée et éventuellement collée sur elle-même de manière à épouser le contenant (étui) et son contenu (flacon, pot, tube, etc...). Ce type de protection présente notamment trois inconvénients : Un esthétisme parfois en désaccord avec l'ensemble, la nécessité d'une gestion de deux composants réalisés par deux fabricants différents et un conditionnement pas toujours mécanisable. L'emballage selon l'invention ne présente aucun des inconvénients susmentionnés. En effet, de par sa structure comme on le comprendra aisément plus loin, il est livrable prêt à l'emploi, facile à mettre en oeuvre, totalement mécanisable à la fabrication, propre, net, sans perte inutile de matière. Cet emballage protecteur inclut son propre calage et est constitué d'un étui ou d'une boîte réalisée par pliage à partir d'une feuille ou planche à plat du matériau constitutif de l'emballage (les termes "feuille" et "planche" étant indifféremment employés l'un pour l'autre dans la suite de l'exposé). Une des faces intérieures est munie sur tout ou partie de sa surface de motifs en surépaisseur solidaires de la surface, ces motifs résultant de l'impression en relief, suivi du gonflement, d'une ou plusieurs couches d'une encre expansive et servant à caler le produit emballé. Dans une première forme d'exécution, la boîte ou l'étui est replié bord à bord de façon à ce que les motifs en surépaisseur viennent directement en contact avec le produit emballé. On trouve de préférence des motifs en surépaisseur sur toutes ses faces intérieures, motifs dont l'épaisseur peut être constante ou variable, par exemple évolutive. Dans une deuxième forme d'exécution, la boîte ou l'étui est repliée en escargot de façon à ce que les motifs en surépaisseur viennent en contact avec une partie ultérieure de la surface extérieure de cette même boîte ou étui, réalisant ainsi un emballage à double paroi séparée par ces motifs. Par pliage en "escargot", on entend indiquer que la feuille est enroulée sur elle-même, en spirale vers l'intérieur. L'emballage résultant du pliage en escargot peut comprendre des motifs en surépaisseur sur toutes ses faces intérieures ou sur les faces intérieures repliées contres les faces extérieures correspondantes. L'impression en relief des motifs servant au calage du produit emballé peut être réalisée par sérigraphie, héliographie ou offset. On préfère généralement la sérigraphie qui permet un meilleur contrôle de l'encre. Un procédé de fabrication de l'emballage consiste à imprimer en relief des motifs en surépaisseur sur une feuille à plat du matériau utilisé pour l'emballage à l'aide d'une encre expansive, à faire gonfler cette encre, à replier la feuille sur ellemême selon des empreintes préétablies, surépaisseurs vers l'intérieur, et à fixer l'ensemble en position repliée. Avantageusement, on fait gonfler l'encre expansive par exposition à une température de 1200 C à 1800C, puisqu'on la fixe par séchage. L'invention sera mieux comprise en référence aux figures annexées, donnés à titre non limitatif, dans lesquelles: - la figure 1 est une vue d'une série de feuilles à plat portant les motifs en surépaisseur et destinée à être repliée sur elle-même bord à bord pour constituer un emballage parallélépipédique carré en forme de boîte, - la figure 2 est une vue correspondant à la figure 1, illustrant une feuille unique avant repliage, - la figure 3 illustre en coupe le processus de repliage de la feuille de la figure 2, conduisant au résultat illustré à la figure 4, - en variante, la figure 5 illustre en coupe le processus de repliage en escargot d'une feuille à neuf panneaux latéraux délimités par des empreintes correspondantes et donnant un emballage en forme de boîte parallélépipédique carrée à double paroi tel qu'illustré à la figure 6, - les figures 7 à 12 représentent des étapes du processus de dépôt des motifs en surépaisseur sur une feuille de départ, et - la figure 13 représente en perspective un emballage selon l'invention en forme d'étui parallélépipédique carré. Comme on le voit sur les figures 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 13, I'emballage ou conditionnement correspond à une boîte (avec fond) ou un étui (sans fond) incluant son propre calage, sans autre apport de carton ou papier que celui de la feuille de départ. Cette feuille pliable (1) selon des empreintes préétablies (3) est recouverte (2) de motifs en surépaisseur constituant autant d'impressions en relief (2), solidaires de la feuille (1) et qui en font partie intégrante. Une fois repliée autour des empreintes, motifs vers l'intérieur, la feuille donne une boîte ou un étui qui protège efficacement des chocs le produit à conditionner (7), permettant de par sa conception un conditionnement entièrement automatisable. Dans les figures 1, 2, 3 et 4, il s'agit de planches (1) en carton comprenant quatre faces (4) et deux rabats (5) haut et bas munis de pattes de collage (6,6'). Les motifs (2), en nombre et de forme libres sont réalisés à l'aide d'une encre expansible ou gonflante comme on le verra plus loin. Ces motifs peuvent être des ronds pleins ou creux, des ovales, des carrés ou rectangles, des lignes droites ou ondulées, etc... On peut les choisir de forme variée d'un élément à l'autre et teis que, mis côte-à-côte, ils constituent un motif général d'ensemble qui reproduit par exemple le logo de l'entreprise qui va conditionner ses produits ou tout autre motif destiné par exemple à amuser les enfants qui auront eu la curiosité de s'intéresser à l'emballage et à le démanteler. Les motifs (2) peuvent être d'épaisseur constante comme sur les figures 5 et 6 ou d'épaisseur variable comme sur les figures 3 et 4. On notera aussi que l'encre expansive, outre sa simplicité de mise en oeuvre, permet de former des motifs de calage résistants tout en présentant une certaine souplesse aux contraintes axiales et latérales. Selon la forme de la feuille de départ et de ses empreintes de pliage, on peut obtenir par pliage selon les flèches f1 une boîte ou un étui conforme à l'illustration de la figure 4. La feuille comporte alors ce qui va devenir quatre panneaux latéraux (4) et une patte de fixation (6) prolongeant le dernier panneau, ainsi que des panneaux supérieur et inférieur (5) avec leur patte de fixation respective (6') pour rabattre un fond et un couvercle. Les pattes ou languettes de fixation (6,6') permettent de tenir l'ensemble dans sa forme et sont refermées sur le premier panneau (4) par collage etlou agrafage. Notons que, dans cette forme d'exécution, on trouve des panneaux complémentaires (8) dont la forme va permettre leur repliage par glissement sur les panneaux inférieur et supérieur (5) afin d'assurer un meilleur calage. En effet, la boîte obtenue comprend des surépaisseurs également sur le bas et sur le haut (2). On peut aussi obtenir une boîte ou un étui conforme à la figure 6 en partant de ce qui va devenir neuf panneaux latéraux, après repliage vers l'intérieur autour des empreintes (3), selon les flèches f2 de la figure 5. Ici, le premier et les trois derniers panneaux (4') ne comportent avantageusement pas de motifs en surépaisseur (2) afin de pouvoir venir s'appliquer sans difficulté sur les surépaisseurs (2) des autres panneaux intermédiaires (4) pour fermer la boîte ou l'étui par collage etlou agrafage. Tel que représenté à la figure 6, I'emballage constitue un emballage à double paroi séparée par les motifs, ceux-ci n'étant présents que sur les panneaux consécutifs n" 2, 3, 4, 5, une autre répartition entre panneaux (4) à motifs et panneaux (4') sans motifs étant bien sûr possible. II est aussi possible de réaliser par pliage en escargot un emballage à double paroi encore plus protecteur, où on trouvera également des motifs tournés vers l'intérieur en contact avec le produit à emballer (comme sur la figure 4). La feuille de départ à neuf panneaux comprendra alors des motifs en relief sur tous ses panneaux consécutifs, à l'exception du premier ou du dernier. Comme on le voit sur les figures 7 à 12, les différents étuis ou boîtes sont généralement fabriqués selon leur taille et volume aplat à partir d'une planche (1) ou feuille de carton. Le décor habituel de l'étui étant imprimé sur une face de cette planche, les motifs de protection (2) sont réalisés sur l'autre face de cette planche, de manière à ce que, une fois la planche découpée, les étuis ou boîtes présentent la protection vers l'intérieur des étuis. L'impression des surépaisseurs (2) est réalisée avec une encre expansive en une seule ou plusieurs couches afin de former un relief plus ou moins important en fonction du niveau de protection demandé. L'épaisseur ainsi déposée, constante ou variable, peut varier de 0,5 mm à 2,5 mm selon les différents degrés de dépôt, épaisseur alors équivalente à celle d'une microcannelure. Le niveau de protection peut être aussi modulé par des décors plus ou moins compacts et par le positionnement de ces décors sur deux ou plusieurs faces de l'étui. Le relief ainsi obtenu revêt donc la même fonction protectrice que le papier de soie ou le carton microcannelé, faisant tampon entre le contenu, flacon, pot, tube (7) et son étui (1). Comme encre expansive, on peut utiliser par exemple des bases vinyliques ou des bases acryliques, formulées à haute viscosité pour la sérigraphie et des formulations bases liquides pour l'héliographie; mais pour une application par la technique offset, on utilisera par exemple une base vinylique haute viscosité. Aux figures 7 à 9, le dépôt de l'encre gonflante a été réalisé par sérigraphie sur une planche (1) à plat en utilisant classiquement un écran (11) présentant des ouvertures là où l'encre expansive (12) et une racle (13) pour étaler l'encre doit être déposée déplaçable selon la flèche f3. La situation de la figure 7 est celle où l'encre a été déposée et l'écran soulevé emportant l'excès d'encre (13). Les motifs (2) en surépaisseur sont en couche sur la feuille 1, L'ensemble étant encore humide. On passe alors la feuille humide dans un four de séchage, indiqué schématiquement par (14), ce qui va à la fois provoquer le séchage recherché, mais aussi le gonflement de l'encre expansive constituant les motifs (2), comme montré sur la figure 8. Pour terminer l'opération et arrêter le processus de gonflement, on passe alors la feuille (1) avec ses motifs (2) gonflés dans un tunnel de refroidissement, indiqué schématiquement par (15), et on se retrouve alors avec la feuille à plat, terminée et prête à être mise en oeuvre par repliage (figure 3 ou 5 par exemple). Si on désire réaliser des motifs à plusieurs couches, identiques ou différentes quant à leur épaisseur ou à leur nature, on répète les opérations décrites plus haut, selon le schéma général des figures 10 à 12, où les éléments identiques ou similaires à ceux des figures 7 à 9 portent les mêmes chiffres de référence. On obtient ainsi des feuilles à plat ayant des motifs constitués de deux couches (2,2') superposées. Au final, après repliage, on obtient un emballage du type de celui représenté à la figure 13. Ainsi que cela a déjà été indiqué, deux variantes de cette invention sont à signaler: - I'une réside dans l'impression de cette protection à l'extérieur de l'étui protection servant alors de décor dudit étui et agissant comme tampon entre l'étui et son environnement extérieur, - L'autre peut être décrite selon le principe conjugué du pliage "en escargot", c'est-à-dire une succession d'éléments attenants en carton ou panneaux, dont certaines faces seront imprimées avec des motifs réalisés en encre expansive, L'ensemble formant alors une boîte de protection à l'intérieur de l'étui, le tout étant parfaitement solidaire. On peut ainsi réaliser une boîte, constituée de plusieurs épaisseurs de carton, épaisseurs séparées par l'encre expansive et souple, afin de protéger des produits particulièrement fragiles. Cette invention permet donc de réaliser sur un unique support et en minimum d'opérations (impression recto-verso, découpe et pliage-collage) le corps de la boîte et la protection de son contenu, corps et protection étant solidaires contrairement à ce qui se pratique actuellement et comme décrit en introduction. Les motifs de calage, même s'ils sont d'épaisseur constante sur tout l'étui, assurent un excellent blocage du contenu, ne serait-ce que parce que ces motifs, réalisés par expansion, présentent une certaine élasticité ou une certaine plasticité qui vont leur permettre de s'adapter efficacement à la forme du contenu. REVENDICATIONS 1. Emballage protecteur incluant son propre calage, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un étui ou d'une boîte réalisée par pliage dont au moins une des faces intérieures est munie sur tout ou partie de sa surface de motifs (2) en surépaisseur solidaires de la surface (1), ces motifs résultant de l'impression en relief, suivi du gonflement, d'une ou plusieurs couches d'une encre expansive et servant à caler le produit emballé. 2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte ou l'étui est repliée bord à bord de façon à ce que les motifs (2) en surépaisseur viennent directement en contact avec le produit emballé. 3. Emballage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des motifs en surépaisseur sur toutes ses faces intérieures (4). 4. Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte ou l'étui est replié en escargot de façon à ce que les motifs (2) en surépaisseur viennent en contact avec une partie ultérieure de la surface extérieure de cette même boîte ou étui, réalisant ainsi un emballage à double paroi séparée par ces motifs. 5. Emballage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des motifs (2) en surépaisseur sur toutes ses faces intérieures. 6. Emballage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il ne comprend des motifs (2) en surépaisseur que sur les faces intérieures repliées contres les faces extérieures correspondantes. 7. Emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'impression en relief des motifs servant au calage du produit emballé est réalisée par sérigraphie, héliographie ou offset. 8. Procédé de fabrication de l'emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à imprimer en relief des motifs (2) en surépaisseur sur une feuille (1) à plat du matériau utilisé pour l'emballage à l'aide d'une encre expansive (12), à faire gonfler cette encre, à replier la feuille (1) sur ellemême selon des empreintes préétablies, surépaisseurs vers l'intérieur, et à fixer l'ensemble en position repliée. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'avant repliage de la feuille sur laquelle a été déposée les motifs en relief, on procède à un deuxième dépôt d'encre (12) en superposition, qu'on fait gonfler, en sorte d'obtenir un emballage où les motifs sont constitués de deux couches (2,2'). 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on fait gonfler l'encre expansive par exposition à une température de 1200C à 1800C, puisqu'on la fixe par séchage.