デジタル段ボール印刷の進化

段ボールは、パッケージングやディスプレイにおいて持続可能な力を発揮する。この記事では、印刷前のライナー、インライン統合、印刷後のボード装飾という3つの印刷方法について説明する。HP社、Agfa社、Koenig & Bauer Durst社のインクジェット技術により、メーカーは、大量生産でもパーソナライズ生産でも、水性インクを使用した高速で環境に優しい生産を実現できるようになりました。

私たちがより持続可能なソリューションを求めるようになるにつれ、段ボール原紙はますます一般的になってきました。なぜなら、段ボールは重量に対する強度が比較的高く、輸送中の保護のためのクッション性があり、印刷も容易だからです。その上、リサイクル性も高い。

当然のことながら、パッケージングに関わる量を考えると、段ボール素材の大半は従来の印刷技術で印刷されている。以前はグラビア印刷が主流だったが、最近ではフレキソ印刷やオフセット印刷も使われるようになり、デジタル印刷機もその一翼を担っている。

基本的なアプローチは3つある。一番早いのはプレ印刷で、段ボールの外側の面に印刷します。これをコルゲートマシンに送り込み、段ボールが成形される際にトップライナーとグラフィックを所定の位置に糊付けします。これは、他の紙ベースのメディアと同様に、標準的な印刷機で最高速度で印刷できるという利点がある。

HPは、このワークフローに適合するよう設計されたシングルパスインクジェット印刷機を多数開発し、最高305mpmの印刷速度でトップライナーへのプレ印刷を行っている。これには、幅1.7mのPageWide T700iと幅2.8mのT1100があり、どちらもケーニッヒ・アンド・バウアー社との共同開発によるものだが、HPの実績あるサーマルインクジェットプリントヘッドと水性インクを使用している。これらは、標準的なコート紙、非コート紙、茶色のクラフト紙、板紙、再生紙に印刷される。

インライン方式は、コルゲーターのインラインにインクジェットユニットを追加し、トップライナーに印刷する方法である。例えば、コルゲートマシンを製造しているBHS社は、コルゲーターラインに供給されるトップライナーに直接印刷したり、別のロールに印刷したりできるジェットライナー・シリーズを開発した。この開発は元々、アグフ ァが2022年に買収したInca Digital社と2016年に始めたもので、アグファはBHSにもインクを供給できるようになった。

最初のプロジェクトは、BHSコルゲーターで使用する幅2.8mのプリントバーを開発することでしたが、その後、BHSジェットライナーXceedへと進化しました。これはシングルパスのインクジェット・ユニットで、印刷幅2.8mにわたって最高300mpmの速度でCMYKを印刷します。高解像度のバリアブルデータとフルカラーグラフィックを、コート紙と非コート紙の両方に印刷できる。

ジェットライナー・モノクロームという単色モデルがあり、最高400mpmで稼働し、高解像度の可変データ・テキストやバーコード、トラッキング・ナンバーの印刷に使用できる。

つまり、印刷はボードの製造とは別の印刷工場で行うことができる。これには、ボードの取り扱いにおける多くの課題を克服することが必要で、ボードを押しつぶしたり、その他の方法で傷つけたりすることなく、ボードをピックアップして印刷機を通して運ばなければならない。ボードは完全には平らでないことが多いため、通常、プリントヘッドが印刷時にメディアに適度に近づくことができるように、しかしボードがノズルに衝突して高価なヘッドを損傷する危険性がないように、ボードを平らに保つための真空ハンドリングシステムが必要になる。ポストプリント段ボール用に特別に設計されたシングルパスインクジェット印刷機が、数多く登場し始めている。

例えば、ケーニッヒ・アンド・バウアー・デュルスト社は、ケーニッヒ・アンド・バウアー社とデュルスト社の合弁会社であり、それぞれのパートナーが独自に開発した印刷機を数多く提供している。その中には、Durst社が独自に開発したDelta SPC 130も含まれている。これは、最大1.3 x 2.8mの段ボールに直接印刷することができる。最高120mpmの速度で稼動するが、より高品質な作業では90mpmに低下し、解像度は最大1000dpiとなる。

CorruJet 170はケーニッヒ・アンド・バウアーの設計に基づいており、よりヘビーデューティーなマシンである。最大1.3 x 1.7mのシートに対応し、CMYKで最大解像度1200dpi、毎時最大5500枚の印刷が可能です。ケーニッヒ・アンド・バウアー・デュルスト社は、食品包装用に認証された水性インキセットも開発しており、CorruJet 170とDurst Delta SPC 130の両方で使用できる。

ほぼすべてのインクジェット印刷機は、環境に優しい水性インクを使用している。これにより、UV硬化型インクに関連する、インクに含まれる光重合開始剤に代表される化学物質がパッケージングを通過し、中の製品を汚染するというリスクを回避することができる。この問題は一般的に食品包装に影響するが、一部の医薬品にも適用できる。これは水性インキには影響せず、すべてのベンダーはスイスのネスレなどの関連するパッケージング規格に準拠するようインキを認証している。

とはいえ、EFIはNozomiを販売しており、これはEFIのワイドフォーマットテクノロジーから開発されたシングルパス印刷機で、UV硬化型インキを使用している。EFIは、食品パッケージは市場のごく一部しか占めておらず、UV硬化型インキを使用することで、より早く市場に投入できるという現実的なアプローチをとった。EFIは現在、Nozomi AQ用の水性インキセットの開発に取り組んでいる。

もう一つの問題は仕事量であり、一般的にパッケージングは長時間の印刷を伴う。これまで紹介した印刷機はすべてシングルパスのインクジェット印刷機で、高いスループットを実現している。しかし、シングルパスシステムではエラーの余地がないため、これらの印刷機には印刷を検査し、エラーをチェックするためのビジョンシステムが各所に搭載されている。失敗したプリントはスタッカーに到達する前に排出され、その基板は再印刷される。

代替案はマルチパス印刷で、事実上どんなハイブリッドプリンターやフラットベッドプリンターでも可能だ。ここでの主な課題は、プリンターが必要なボリュームを処理できるようにすることである。例えば、アグファは、わずか2パスで1449平方メートル/時の印刷が可能なOnset Pantheraシリーズを販売している。同様に、ダースト社は、シングルパスの代替品として、最高毎時1940平方メートル、年間約500万平方メートルの生産が可能なスーパーマルチパスを販売している。

このように、段ボールへの印刷にはたくさんの選択肢があります。しかし、それは物語の半分に過ぎません。次の数ヶ月の間に、印刷された箱をパッケージやPOPディスプレイに変換するために必要な型抜き、折りたたみ、糊付けのオプションを見てみましょう。