Vývoj digitálního tisku na vlnitou lepenku

Vlnitá lepenka je trvale udržitelným zdrojem energie pro obaly a displeje. Tento článek se zabývá třemi metodami tisku: předtisková vložka, inline integrace a dekorace lepenky po tisku. Díky inkoustové technologii HP, Agfa a Koenig & Bauer Durst mohou nyní výrobci dosáhnout vysokorychlostní a ekologické výroby s použitím inkoustů na vodní bázi pro velkoobjemové i personalizované série.

S rostoucím hledáním udržitelnějších řešení se vlnitá lepenka stává stále běžnější. To není překvapivé, protože tyto lepenky mohou být relativně pevné s dobrým poměrem pevnosti a hmotnosti, nabízejí určitý stupeň tlumení pro ochranu při přepravě a lze na ně snadno tisknout. A navíc jsou vysoce recyklovatelné.

Vzhledem k objemům obalů je samozřejmě většina materiálů z vlnité lepenky potištěna konvenčními tiskovými technologiemi. V minulosti to znamenalo hlubotisk, ale stále častěji se používá také flexotisk a ofsetový tisk a v poslední době se o část této práce uchází také řada digitálních tiskových strojů.

Existují tři základní přístupy. Nejrychlejší je předtisk, což znamená tisk na vnější lícovou stranu vlnité lepenky, která se nazývá top liner. Ten lze následně vložit do vlnitého stroje a při formování vlnitých lepenek přilepit horní liner s grafikou na místo. Výhodou tohoto postupu je, že jej lze provozovat na standardním tiskovém stroji maximální rychlostí, stejně jako u jiných médií na bázi papíru.

Společnost HP vyvinula řadu jednoprůchodových inkoustových tiskových strojů navržených tak, aby vyhovovaly tomuto pracovnímu postupu pro předtiskovou přípravu až po horní liner s rychlostí tisku až 305 milimetrů za minutu. Patří sem jak 1,7 m široký PageWide T700i, tak 2,8 m široký T1100, které byly zkonstruovány ve spolupráci s firmou Koenig a Bauer, ale využívají osvědčené termální inkoustové tiskové hlavy HP s inkousty na vodní bázi. Tisknou na standardní natírané, nenatírané, hnědé kraftové, kartonové a recyklované papíry.

Pak je tu metoda inline, kdy se k vlnitému stroji přidá inkoustová jednotka, která tiskne na horní liner. Například společnost BHS, která vyrábí vlnité stroje, vyvinula řadu Jetliner, která může být použita k tisku přímo na horní liner při vstupu do vlnité linky nebo na samostatnou roli. Vývoj byl původně zahájen v roce 2016 ve spolupráci s firmou Inca Digital, kterou společnost Agfa koupila v roce 2022, což jí umožnilo dodávat inkoust také společnosti BHS.

Původním projektem byl vývoj 2,8 m široké tiskové lišty pro použití s vlnitou tiskárnou BHS, která se následně vyvinula v tiskárnu BHS Jetliner Xceed. Jedná se o jednoprůchodovou inkoustovou jednotku, která tiskne CMYK rychlostí až 300mpm na šířku tisku 2,8 m. Díky tomu může tisknout variabilní data ve vysokém rozlišení s plnobarevnou grafikou na potahované i nepotahované substráty.

K dispozici je jednobarevný model Jetliner Monochrome, který pracuje rychlostí až 400 milimetrů za minutu a lze jej použít k tisku variabilních dat s vysokým rozlišením, čárových kódů a sledovacích čísel přímo ve fázi vlnité lepenky, kdy se lepenka formuje, a není tak nutné provádět samostatný tiskový proces.

Nakonec existuje postprint, který zahrnuje tisk na hotové desky, což znamená, že tisk může probíhat v oddělené tiskárně od výroby desek. To vyžaduje překonání řady problémů při manipulaci s deskami, které je třeba vyzvednout a přepravit přes tiskový stroj, ale bez rozdrcení nebo jiného poškození desek. Desky často nejsou dokonale ploché, což obvykle vyžaduje vakuový manipulační systém, který je udržuje v rovině, aby tiskové hlavy mohly být v místě tisku přiměřeně blízko média, ale bez rizika, že desky narazí do trysek a poškodí drahé hlavy. Právě se začíná objevovat řada jednoprůchodových inkoustových tiskových strojů určených speciálně pro práci s vlnitou lepenkou po tisku.

Tak například Koenig a Bauer Durst je společný podnik firem Koenig a Bauer a Durst, který nabízí řadu lisů původně vyvinutých každým z partnerů. Patří mezi ně i lis Delta SPC 130, který byl původně vyvinut společností Durst. Tento stroj dokáže tisknout přímo na vlnité lepenky o rozměrech až 1,3 x 2,8 m. Pracuje rychlostí až 120mpm, která však při vyšší kvalitě klesá na 90mpm, s rozlišením až 1000 dpi.

Pak je tu CorruJet 170, který je postaven na konstrukci firmy Koenig a Bauer a je mnohem odolnější. Pojme archy o rozměrech až 1,3 x 1,7 m a dokáže vyprodukovat až 5 500 archů za hodinu s maximálním rozlišením 1200 dpi v CMYK. Společnost Koenig a Bauer Durst také vyvinula sadu inkoustů na vodní bázi, která je certifikována pro potravinářské obaly a může být použita jak se strojem CorruJet 170, tak se strojem Durst Delta SPC 130.

Téměř všechny inkoustové tiskové stroje používají inkoust na vodní bázi, který je potenciálně šetrný k životnímu prostředí. Tím se předchází riziku spojenému s inkousty vytvrzovanými UV zářením, že některé chemické látky, obvykle z fotoiniciátoru v inkoustu, mohou migrovat skrz obal a kontaminovat výrobky uvnitř. Tento problém se obecně týká obalů na potraviny, ale může se týkat i některých léčiv. Tento problém se netýká inkoustů na vodní bázi a všichni dodavatelé si nechali certifikovat své inkousty tak, aby vyhovovaly příslušným obalovým normám, jako je švýcarská vyhláška Nestlé.

Společnost EFI prodává tiskový stroj Nozomi, který je jednoprůchodovým tiskovým strojem vyvinutým na základě velkoformátové technologie společnosti EFI a který používá UV-trvanlivý inkoust. Společnost EFI zaujala pragmatičtější přístup, že potravinářské obaly tvoří pouze malou část trhu a že použití UV-trvanlivého inkoustu jí umožní dostat se na trh mnohem rychleji. Tato strategie se ukázala jako poměrně úspěšná, neboť mnoho závodů po celém světě provozuje několik tiskáren Nozomi, ačkoli EFI nyní pracuje na sadě inkoustů na vodní bázi pro Nozomi AQ.

Dalším problémem je objem práce, protože balení obvykle zahrnuje dlouhé tiskové série. Všechny tiskové stroje, které jsme dosud zmínili, jsou jednoprůchodové inkoustové tiskové stroje, což umožňuje vysokou propustnost. Jednoprůchodový systém však neponechává žádný prostor pro chyby, takže tyto tiskové stroje obsahují v celém rozsahu systémy vidění pro kontrolu tisku a kontrolu chyb. Výtisky, které se nepodaří vytisknout, mohou být vyřazeny dříve, než se dostanou do stohovače, a tyto desky se vytisknou znovu.

Alternativou je víceprůchodový tisk, který lze provádět prakticky na každé hybridní nebo plošné tiskárně. Hlavním problémem je zajistit, aby tiskárna zvládla požadovaný objem. Například společnost Agfa prodává tiskárnu Onset Panthera, která dokáže dosáhnout dobrých výsledků již při dvou průchodech a pracuje rychlostí 1449 m2/hod. Stejně tak společnost Durst prodává tiskárnu Super Multi Pass, kterou označuje jako alternativu k jednoprůchodové a která dokáže produkovat až 1940 m2/hod a přibližně 5 milionů m2 ročně.

V případě potisku vlnitých lepenek tedy existuje spousta možností. To je však jen polovina příběhu a v příštích několika měsících se podíváme na možnosti výseku, skládání a lepení, které jsou potřebné k přeměně těchto potištěných krabic na obaly nebo POP displeje.