Η εξέλιξη της ψηφιακής εκτύπωσης κυματοειδούς υλικού

Το κυματοειδές χαρτόνι είναι μια βιώσιμη δύναμη για τη συσκευασία και τις οθόνες. Αυτό το άρθρο διερευνά τρεις μεθόδους εκτύπωσης: επενδύσεις πριν την εκτύπωση, ενσωμάτωση inline και διακόσμηση χαρτονιού μετά την εκτύπωση. Με την τεχνολογία inkjet από τις HP, Agfa και Koenig & Bauer Durst, οι κατασκευαστές μπορούν πλέον να επιτύχουν παραγωγή υψηλής ταχύτητας, φιλική προς το περιβάλλον, χρησιμοποιώντας μελάνια με βάση το νερό τόσο για μεγάλους όγκους όσο και για εξατομικευμένες εκδόσεις.

Καθώς αναζητούμε όλο και περισσότερο πιο βιώσιμες λύσεις, τα κυματοειδή χαρτόνια γίνονται όλο και πιο συνηθισμένα. Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη, καθώς τα χαρτόνια αυτά μπορούν να είναι σχετικά ισχυρά με υγιή αναλογία αντοχής προς βάρος, προσφέρουν ένα βαθμό απορρόφησης για προστασία κατά τη μεταφορά και μπορούν εύκολα να εκτυπωθούν. Και επιπλέον, είναι ιδιαίτερα ανακυκλώσιμα.

Φυσικά, δεδομένων των όγκων που σχετίζονται με τη συσκευασία, η πλειονότητα των κυματοειδών υλικών εκτυπώνεται με συμβατικές τεχνολογίες εκτύπωσης. Στο παρελθόν αυτό σήμαινε βαθυτυπία, αλλά όλο και περισσότερο χρησιμοποιούνται επίσης φλεξογραφικές και offset εκτυπωτικές μηχανές, ενώ πρόσφατα ένας αριθμός ψηφιακών εκτυπωτικών μηχανών διεκδικεί επίσης ένα κομμάτι αυτής της εργασίας.

Υπάρχουν τρεις βασικές προσεγγίσεις. Η ταχύτερη είναι η προεκτύπωση, δηλαδή η εκτύπωση στην εξωτερική πλευρά των κυματοειδών χαρτονιών, η οποία είναι γνωστή ως top liner. Αυτό μπορεί στη συνέχεια να τροφοδοτηθεί στη μηχανή κυματοειδούς κατασκευής για να κολλήσει την άνω επένδυση με τα γραφικά στη θέση τους καθώς διαμορφώνονται οι κυματοειδείς πλάκες. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να εκτελεστεί σε μια τυπική πρέσα με τη μέγιστη ταχύτητα, όπως συμβαίνει με οποιοδήποτε άλλο μέσο με βάση το χαρτί.

Η HP έχει αναπτύξει έναν αριθμό πιεστηρίων inkjet ενός περάσματος που έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν σε αυτή τη ροή εργασίας για την προ-εκτύπωση μέχρι την κορυφαία επένδυση με ταχύτητες εκτύπωσης έως και 305mpm. Αυτό περιλαμβάνει τόσο το PageWide T700i πλάτους 1,7m όσο και το T1100 πλάτους 2,8m, τα οποία κατασκευάστηκαν σε συνεργασία με την Koenig and Bauer, αλλά χρησιμοποιούν τις δοκιμασμένες θερμικές κεφαλές εκτύπωσης inkjet της HP με μελάνια νερού. Εκτυπώνουν σε τυποποιημένα χαρτιά με επικάλυψη, χωρίς επικάλυψη, καφέ κραφτ, χαρτόνι και ανακυκλωμένα χαρτιά.

Στη συνέχεια, υπάρχει η μέθοδος inline, με μια μονάδα inkjet που προστίθεται σε ευθεία γραμμή με την κυματογεννήτρια για να εκτυπώνει στην επάνω επένδυση. Η BHS, για παράδειγμα, η οποία κατασκευάζει μηχανές κυματοποίησης, έχει αναπτύξει τη σειρά Jetliner, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτύπωση απευθείας στην άνω επένδυση καθώς αυτή τροφοδοτείται στη γραμμή της κυματοποιητικής μηχανής ή σε ξεχωριστό ρολό. Η ανάπτυξη ξεκίνησε αρχικά το 2016 με την Inca Digital, την οποία η Agfa εξαγόρασε το 2022, επιτρέποντας στην Agfa να προμηθεύει επίσης την BHS με μελάνι.

Το αρχικό έργο ήταν η ανάπτυξη μιας μπάρας εκτύπωσης πλάτους 2,8 μέτρων για χρήση με μια ζαρωτική μηχανή BHS, η οποία έκτοτε εξελίχθηκε στο BHS Jetliner Xceed. Πρόκειται για μονάδα inkjet ενός περάσματος, η οποία εκτυπώνει CMYK με ταχύτητες έως 300mpm σε πλάτος εκτύπωσης 2,8m. Ως εκ τούτου, μπορεί να εκτυπώνει μεταβλητά δεδομένα υψηλής ανάλυσης με πλήρως έγχρωμα γραφικά τόσο σε επιχρισμένα όσο και σε μη επιχρισμένα υποστρώματα.

Υπάρχει ένα μονόχρωμο μοντέλο, το Jetliner Monochrome, το οποίο τρέχει με ταχύτητα έως και 400mpm και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτύπωση μεταβλητών δεδομένων υψηλής ανάλυσης, καθώς και γραμμωτών κωδικών και αριθμών παρακολούθησης απευθείας στο στάδιο της κυματοειδούς κυματοειδούς, καθώς τα χαρτόνια διαμορφώνονται, εξοικονομώντας την ανάγκη για ξεχωριστή διαδικασία εκτύπωσης.

Τέλος, υπάρχει η μεταεκτύπωση, η οποία περιλαμβάνει την εκτύπωση στις τελικές πλακέτες, πράγμα που σημαίνει ότι η εκτύπωση μπορεί να γίνει σε ξεχωριστό εργοστάσιο εκτύπωσης από την κατασκευή των πλακετών. Αυτό συνεπάγεται την αντιμετώπιση ορισμένων προκλήσεων όσον αφορά τον χειρισμό των πλακών, οι οποίες πρέπει να παραλαμβάνονται και να μεταφέρονται μέσω της πρέσας, χωρίς όμως να συνθλίβονται ή να καταστρέφονται με άλλο τρόπο. Οι πλάκες συχνά δεν είναι απόλυτα επίπεδες, γεγονός που συνήθως απαιτεί ένα σύστημα χειρισμού υπό κενό για να τις κρατάει επίπεδες, ώστε οι κεφαλές εκτύπωσης να βρίσκονται αρκετά κοντά στο μέσο στο σημείο της εκτύπωσης, χωρίς όμως να υπάρχει κίνδυνος οι πλάκες να χτυπήσουν τα ακροφύσια και να καταστρέψουν τις ακριβές κεφαλές. Μόλις άρχισαν να εµφανίζονται ορισµένα πιεστήρια inkjet ενός περάσµατος ειδικά σχεδιασµένα για εργασίες σε κυµατοειδές χαρτί µετά την εκτύπωση.

Έτσι, για παράδειγμα, η Koenig and Bauer Durst είναι μια κοινοπραξία μεταξύ της Koenig and Bauer και της Durst, η οποία προσφέρει μια σειρά από πιεστήρια που αναπτύχθηκαν αρχικά από καθέναν από τους εταίρους. Αυτό περιλαμβάνει την Delta SPC 130, η οποία αναπτύχθηκε αρχικά από την Durst. Αυτή μπορεί να εκτυπώσει απευθείας σε κυματοειδές χαρτόνι, έως και 1,3 x 2,8m. Λειτουργεί σε ταχύτητες έως και 120mpm, αν και η ταχύτητα αυτή πέφτει στα 90mpm για εργασίες υψηλότερης ποιότητας, με ανάλυση έως και 1000 dpi.

Στη συνέχεια, υπάρχει το CorruJet 170, το οποίο είναι κατασκευασμένο με βάση το σχέδιο των Koenig και Bauer και είναι ένα πολύ πιο βαρέως τύπου μηχάνημα. Δέχεται φύλλα έως και 1,3 x 1,7 m και μπορεί να παράγει έως και 5.500 φύλλα ανά ώρα με μέγιστη ανάλυση 1200 dpi σε CMYK. Η Koenig and Bauer Durst έχει επίσης αναπτύξει ένα σετ μελάνης με βάση το νερό που είναι πιστοποιημένο για τη συσκευασία τροφίμων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο με το CorruJet 170 όσο και με το Durst Delta SPC 130.

Σχεδόν όλες οι πρέσες inkjet χρησιμοποιούν μελάνι με βάση το νερό, το οποίο έχει τη δυνατότητα να είναι φιλικό προς το περιβάλλον. Με τον τρόπο αυτό αποφεύγεται ο κίνδυνος που σχετίζεται με τα μελάνια που θεραπεύονται με υπεριώδη ακτινοβολία να μεταναστεύσουν κάποια χημικά, συνήθως από τον φωτοεκκινητή στο μελάνι, μέσω της συσκευασίας και να μολύνουν τα προϊόντα που βρίσκονται μέσα σε αυτήν. Το ζήτημα αυτό επηρεάζει γενικά τις συσκευασίες τροφίμων, αλλά μπορεί επίσης να ισχύει για ορισμένα φαρμακευτικά προϊόντα. Αυτό δεν επηρεάζει τα μελάνια με βάση το νερό και όλοι οι προμηθευτές έχουν πιστοποιήσει τα μελάνια τους ότι συμμορφώνονται με τα σχετικά πρότυπα συσκευασίας, όπως η ελβετική διάταξη Nestle.

Τούτου λεχθέντος, η EFI πωλεί το Nozomi, το οποίο είναι ένα πιεστήριο ενός περάσματος που αναπτύχθηκε με την τεχνολογία ευρείας μορφής της EFI και το οποίο χρησιμοποιεί μελάνι με δυνατότητα σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία. Η EFI υιοθέτησε την πιο ρεαλιστική προσέγγιση ότι οι συσκευασίες τροφίμων αντιπροσωπεύουν μόνο ένα μικρό μέρος της αγοράς και ότι η χρήση μελανιού με δυνατότητα σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία θα της επέτρεπε να βγει στην αγορά πολύ πιο γρήγορα. Αυτή η στρατηγική αποδείχθηκε αρκετά επιτυχής με πολλές εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο να λειτουργούν πολλαπλά Nozomi, αν και η EFI εργάζεται τώρα σε ένα σετ μελανιών με βάση το νερό για το Nozomi AQ.

Ένα άλλο ζήτημα είναι ο όγκος των εργασιών, καθώς η συσκευασία περιλαμβάνει γενικά μεγάλες εκτυπώσεις. Όλα τα πιεστήρια που αναφέραμε μέχρι στιγμής είναι πιεστήρια inkjet ενός περάσματος, τα οποία επιτρέπουν υψηλή απόδοση. Ωστόσο, ένα σύστημα ενός περάσματος δεν αφήνει περιθώρια για λάθη, οπότε αυτά τα πιεστήρια περιλαμβάνουν παντού συστήματα όρασης για την επιθεώρηση της εκτύπωσης και τον έλεγχο για λάθη. Οι εκτυπώσεις που αποτυγχάνουν μπορούν να αποσυρθούν πριν φτάσουν στον στοιβαχτή και αυτές οι πλακέτες να επανεκτυπωθούν.

Η εναλλακτική λύση θα ήταν η εκτύπωση πολλαπλών περασμάτων, η οποία μπορεί να γίνει σχεδόν σε οποιονδήποτε υβριδικό εκτυπωτή ή εκτυπωτή επίπεδης επιφάνειας. Η κύρια πρόκληση εδώ είναι να διασφαλιστεί ότι ο εκτυπωτής μπορεί να διαχειριστεί τον απαιτούμενο όγκο. Η Agfa, για παράδειγμα, πωλεί τη σειρά Onset Panthera, η οποία μπορεί να παράγει καλά αποτελέσματα σε μόλις δύο περάσματα, με ταχύτητα 1449 τ.μ./ώρα. Ομοίως, η Durst πωλεί τον Super Multi Pass, τον οποίο χαρακτηρίζει ως εναλλακτική λύση για το μονό πέρασμα και ο οποίος μπορεί να παράγει έως και 1940 τ.μ./ώρα και περίπου 5 εκατομμύρια τ.μ. ετησίως.

Έτσι, υπάρχουν πολλές επιλογές όσον αφορά την εκτύπωση για κυματοειδές χαρτόνι. Ωστόσο, αυτή είναι μόνο η μισή ιστορία και τους επόμενους δύο μήνες θα εξετάσουμε τις επιλογές κοπής, αναδίπλωσης και συγκόλλησης που απαιτούνται για τη μετατροπή αυτών των τυπωμένων κουτιών σε συσκευασίες ή οθόνες POP.