«Цифрой» по гофре

Цифровая печать по гофрокартону — тема довольно заметная. В статье Игоря Терентьева «Цифровой ключ для гофроупаковки» // Publish № 5, 2021 рассматривались как технология цифровой печати, так и состояние и перспективы развития рынка упаковки из гофрокартона в России и за рубежом. Спрос на вторичную упаковку из гофрокартона растёт, заказчикам требуются всё большее количество коротких тиражей, оперативное выполнение срочных заказов, возможность нанесения переменных данных для отслеживания и идентификации товара.

Рост электронной торговли во время пандемии вызвал и соответствующий рост объёмов посылок, для упаковки которых нужен гофрокартон. Так, например, в Германии в 2020 году их рост составил 17%, а в Великобритании — целых 31%, и при этом в целом по Европе 70% всего объёма гофроупаковки запечатывается.

Есть варианты

Все ЦПМ для печати по гофрокартону — струйные, так как листы гофрокартона и рулоны лайнера имеют большой формат, поверхность картона не всегда идеальная, поэтому струйная технология печати, будучи бесконтактной и легко масштабируемой, хорошо подходит для этих условий. Важное значение имеет и высокая скорость печати струйных машин.

Печать по гофрокартону можно осуществлять двумя способами. Печатать непосредственно по готовому гофрокартону — этот способ называют постпринт, либо печатать сначала на лайнере (для плоских слоёв картона) до того, как он будет использован для изготовления гофрокартона (гофрированный и плоский слои картона должны быть склеены между собой по вершинам гофров). Этот способ получил название препринт.

В первом случае обычно используется флексографская печать, где качество не очень высокое, так как давление на гофрокартон должно быть достаточно низким, чтобы не нарушить его структуру. Некоторые типы самого тонкого гофрокартона могут запечатываться и на офсетных машинах.

Во втором случае обычно задействована рулонная печать — флексо (иногда — офсет или глубокая), после чего лайнер поступает на линию для изготовлении гофрокартона или кашируется на уже готовый материал. Качество печати здесь можно получить гораздо выше, но требуются дополнительные производственные операции, что увеличивает суммарную стоимость, и поэтому такой способ используется для длинных тиражей. Оба метода — препринт и постпринт — используются и при цифровой печати.

Отдельно можно отметить и необычные методы запечатки гофротары. Например, у испанской семейной компании Limitronic есть решение для запечатывания струйным способом готовых гофрокоробов уже после того, как в них был упакован товар. И здесь речь не идёт о простой маркировке, это операция является базовой. Limitronic может нанести полноценное изображение от логотипа компании до полноцветного изображения на любой поверхности короба, в том числе на дне и на крышке. Есть и относительно недорогие решения от компании k-Power, принтеры которой способны нанести изображения на уже склеенные гофрокороба одним или двумя цветами.

Недорогой, но сложный

Гофроупаковка должна отвечать двум основным требованиям: быть недорогой и прочной. Даже несмотря на то, что многие компании сегодня стремятся использовать более качественную упаковку и печать, ситуацию это принципиально не меняет.

Качество струйной печати очень сильно зависит от используемого материала, и здесь возникает задача: как напечатать на дешёвом картоне. Лайнер обычно имеет серую, шероховатую и очень впитывающая поверхность. Для коротких тиражей премиальной упаковки обычно используют белый лайнер более высокого качества. При струйной печати на таких материалах большое значение имеют свойства и цена чернил, так как площадь запечатываемой поверхности довольно большая, при этом стоимость печати должна оставаться низкой.

Для постпринта задача ещё более усложняется. Требуется машина большого формата, для сохранения уровня производительности которой нужно использовать большое количество печатающих головок, при этом поверхность материала может быть неровной. Необходимо, чтобы в процессе печати листы гофрокартона надёжно закреплялись, а печатные головки находились на безопасном расстоянии от поверхности. Кроме того, большой формат гофрокартона вызывает воздушные завихрения при его движении, которые могут сказаться на качестве печати. Сами ЦПМ обычно устанавливаются в производственных помещениях, где трудно соблюдать идеальную чистоту, что тоже нужно учитывать при разработке оборудования.

Вопрос деления

Первые ЦПМ для гофрокартона были установлены достаточно давно, и сейчас можно говорить уже о втором поколении машин и зрелости рынка.

• Выделим четыре категории струйных машин для печати по гофрокартону:
• рулонные ЦПМ для препринта, как правило, использующие чернила на водной основе и рассчитанные на тиражи более 10 000 кв. м;
• промышленные листовые машины для постпринта с автоматической подачей, водными или УФ-чернилами и с тиражами от 500 до 20 000 листов;
• листовые ЦПМ для постпринта начального уровня с ручной подачей для тиражей менее 1000 листов;
• многопроходные листовые ЦПМ, они же широкоформатные принтеры. Низкая производительность таких машин и отсутствие автоматической подачи листов ограничивают их использование в основном печатью коротких тиражей, прототипов и макетов упаковки.

Большинство предлагаемых на рынке машин попадают в категорию постпринта и рассчитаны на промышленные объёмы печати. Они имеют однопроходную технологию печати и используют чернила либо на водной основе, либо с УФ-отверждением.

Печать «до»…

Высокопроизводительная HP PageWide T1190 Press может печатать шестью цветами (CMYKOV) с офсетным качеством при помощи чернил на водной основе собственной разработки

HP оценивает инсталлированную базу своих струйных машин для препринта в 115 штук. Сначала это была рулонная ЦПМ HP PageWide T400S с шириной печати 1 метр, первая из которых была установлена в Чехии в 2014 году. В 2016 году НР в кооперации с Koenig & Bauer выпустила машину T1100 шириной 2,8 метра и скоростью печати 183 метра в минуту, а 2018-м — шестикрасочные модели Т1170 и Т1190 со скоростью печати 305 метров в минуту. Эти машины рассчитаны на большие объёмы печати — по утверждению компании, HP PageWide T1190 позволяет изготавливать до 100 миллионов гофрокоробок в год. Увы, машины HP в России сейчас недоступны, так что этот вопрос, скорее, теоретический.

Китайская Wonder предлагает решение для препринта WDUV200++ Single Pass Roll to Roll. Это полноцветное однопроходное устройство, работающее из рулона в рулон на скорости до 150 метров в минуту с разрешением 1200×125 dpi на материале шириной до 2500 мм. Машина на выбор заказчика может быть построена на печатающих головках Epson i3200 для печати водными красками либо Ricoh Gen5 для нанесения УФ-красок, есть опциональный белый цвет.

Inca (принадлежащая Agfa) и немецкая BHS совместно работают над проектом, где струйные головки будут встроены непосредственно в саму линию по производству гофрокартона. BHS Corrugated RSR (Roll to printed Sheet in Real time — «рулон — в запечатанный лист в реальном времени») может работать на скорости до 300 м/мин на материале шириной до 2,8 метра, используя безопасные для пищевой упаковки чернила и лак. Первая машина для тестирования установлена в Германии в Schumacher Packaging, а начало продаж запланировано на 2024 год.

… И печать «после»

Одной из первых компаний, предложивших в 2016 году широкоформатную струйную однопроходную машину для печати по готовому гофрокартону, была EFI с моделью Nozomi C18000 с форматом листа 1,8×3 м. Её максимальное разрешение 360×720 dpi, а скорость печати до 75 погонных м/мин. Установлено порядка четырёх десятков таких машин, некоторые клиенты используют до четырёх ЦПМ данной модели. Обычный пользователь печатает на машине от 400 000 до 1 миллиона кв. м гофрокартона в месяц. В ЦПМ установлены головки Seiko, она может оснащаться белым цветом и двумя дополнительными цветами (оранжевым и фиолетовым) для расширенного цветового охвата, покрывающего до 97% цветов библиотеки PANTONE.

В 2020 году появилась усовершенствованная модель Nozomi C18000 Plus. В ней используется улучшенный механизм транспортировки листа, позволяющий без остановок подавать гофрокартон с большей скоростью и запатентованный вакуумный стол, исключающий изгибание материала. Из других улучшений можно отметить систему контроля качества печати для быстрого выявления неработающих сопел и других дефектов печати, поддержку облачных технологий и функцию экономии чернил в контроллере EFI Fiery.

Для печати по мелованному картону и другим невпитывающим материалам машина может оснащаться модулем праймирования. Также предусмотрен опциональный модуль лакирования. Одна из таких машин была продана клиенту в России, но известные события сделали поставку невозможной.

Nozomi 14000 LED относится ко второму поколению промышленных струйных машин компании EFI для печати по гофрокартону и первой из однопроходных ЦПМ получила сертификацию FOGRA

В 2022 году была анонсирована Nozomi 14000 LED со светодиодным отверждением шириной 1,4 м, которая является бюджетной версией C18000 Plus — в ней используются те же головки и чернила. Она предназначена для прямой однопроходной печати по гофрокартону и имеет максимальный размер листа 1,4×2,4 м толщиной от 0,8 до 12 мм. Скорость печати 75 м/мин может быть увеличена до 100 м/мин в режиме ECO с разрешением 280×360 dpi. Как и у старших моделей, доступны конфигурации для печати в четыре цвета (CMYK), с дополнительным оранжевым и фиолетовым (OV + CMYK), белым (W + CMYK) и белым с оранжевым (W + O + CMYK).

Испанская Barberan вышла на рынок цифровой печати ещё в 2007 году и сегодня для запечатки гофрокартона предлагает ЦПМ нового поколения Jetmaster 2.0 со скоростью печати до 120 м в минуту с разрешением 600 dpi, длиной листа до 3 метров и шириной 1840 мм. ЦПМ может поставляться как в четырёх-, так и в шестикрасочной конфигурации (дополнительно — оранжевый и фиолетовый цвета) с возможностью выбора чернил с УФ-отверждением, в том числе — и с низкой миграцией компонентов, от разных производителей, включая Toyo Ink, Sakata Inx, Atonal и Kao Chimigraf. Основные усилия компании направлены на снижении себестоимости при высоком качестве печати.

Две ЦПМ HP PageWide C500, установленные в американской типографии BoxMaker, могут печатать с высоким качеством на мелованном и не мелованном гофрокартоне

Нewlett Рackard, единственная компания, у которой есть решения как для препринта, так и постпринта, предлагает PageWide C500 для прямой печати по гофрокартону. Первая такая машина была установлена ещё в 2018 году, а сегодня уже есть клиенты, у которых установлено по две таких ЦПМ. HP PageWide C500 Press может выполнять прямую печать на гофрокартоне размером до 1320×2500 мм и толщиной от 0,8 до 7 мм. Скорость печати — до 75 погонных м/мин, разрешение — 1200×1200 dpi при объёме капли 6 пл. В машине используются водорастворимые чернила HP, безопасные для первичной пищевой упаковки. Имеется возможность нанесения лака на водной основе для дополнительной защиты отпечатков.

Durst и König & Bauer решили совместно разработать ЦПМ для печати по гофрокартону. У Durst имеется богатый опыт в области струйных машин для печати по керамике и производства этикетки, а немецкая König & Bauer хорошо известна своими офсетными машинами.

Благодаря этому сотрудничеству появилась Delta SPC 130 Automatic Line со скоростью печати 120 м/мин при разрешении 600 dpi и 90 м/мин при 800 dpi с форматом листа 1,3×2,8 м и толщиной материала от 1 до 12 мм. По состоянию на 2021 год было установлено пять единиц SPC 130.

В 2022 году было объявлено о новой бюджетной версии Delta SPC 130 FlexLine Eco+ с возможностью последующего обновления до старшей модели. В ЦПМ используются новая компактная сушка и система динамического контроля дюз печатных головок (DNM), которая позволяет определять неработающие сопла и соответственно регулировать количество чернил, проходящих через головку. Это даёт возможность поддерживать стабильно высокое качество печати и уменьшить время простоя, необходимое для обслуживания печатных модулей. Система DNM будет использоваться на всех моделях SPC 130. Обе машины работают с чернилами на водной основе, кроме стандартных цветов CMYK дополнительно имеются оранжевый и фиолетовый. Используются чернила WT (water technology) — пигментные на водной основе, без запаха, без мономеров, экологичные. Ими безопасно можно запечатывать вторичную пищевую упаковку. А для первичной пищевой упаковки имеются специальные Durst Water Technology Food Inks. Для сушки используется инфракрасное излучение и горячий воздух. УФ-сушка используются для закрепления специального компонента — синтетической смолы, которая входит в состав чернил.

ЦПМ для прямой цифровой печати по гофрокартону CorruJET 170 может работать с максимальной производительностью 5500 листов/час

Ещё одной совместной разработкой этих компаний является ЦПМ CorruJET 170. Она может запечатывать материал толщиной от 1 до 8 мм максимального формата 1,7×1,3 м с разрешением 1200×600 dpi. В машине используются головки Fuji Dimatix Samba и чернила на водной основе, пригодные, по заявлению производителя, для пищевой упаковки. Подача листа в ЦПМ осуществляется с помощью самонаклада, после чего он надёжно фиксируется в машине благодаря вакуумному транспортёру. Имеется флексографская секция для праймирования и лакирования. Позже к этой модели была добавлена CorruJET X с увеличенным форматом и самонакладом от SPC 130.

Компания Domino присутствует на рынке струйной печати более 40 лет и предлагает X630i как производительное и эффективное решение для печати коротких и средних тиражей

Британская Domino (Domino Printing Sciences), c 2015 года принадлежащая Brother, анонсировала ЦПМ X630i с чернилами на водной основе, способными, по словам компании, печатать на широким диапазоне материалов. Первые машины уже успешно работают у клиентов.

Максимальный размер листа 1,6×3 м, а ширина печати составляет 1346 мм при скорости 75 м/мин. Головки Kyocera обеспечивают разрешение 600×600 dpi и являются частью струйной платформы, получившей название Domino iTech, которая также включает в себя модули поддержания заданной температуры и дегазации и рециркуляции чернил, автоматическое сведение головок, их очистку и консервацию на время, когда машина не используется. ЦПМ X630i разрабатывалась как достаточно компактная машина, но при этом её длина — 11,5 метров, а вес — 26 тонн. В ней используются вакуумный конвейер для надёжного закрепления листов гофрокартона и сушка NIR (near infrared), работающая в ближнем инфракрасном диапазоне.

Пигментные чернила AQ95 i-Tech PolyM с полимерным компонентом позволяют печатать на разных типах гофрокартона без необходимости праймирования и специальной подготовки материала. Чернила получили сертификаты Nestlе, Swiss Ordinance, EuPIA и могут использоваться для печати пищевой упаковки с непрямым контактом.

В том же году бельгийская Xeikon вышла на рынок с моделью Idera, созданной на основе китайской ЦПМ Hanway Glory 1604. С помощью Flint Ink — подразделения компании Flint Group, которой принадлежит и Xeikon, были разработаны новые водные чернила, сертифицированные для печати пищевой упаковки, и добавлено новое программное обеспечение для улучшения производительности и качества печати. Однопроходная ЦПМ Idera имеет максимальный размер листа 160×280 см и может печатать на мелованном и немелованном лайнере гофрокартона на скорости до 150 м/мин под управлением контроллера печати X-800. Открытая архитектура машины позволяет ей работать с оборудованием от разных производителей, которое может включать периферийные устройства, системы управления рабочим потоком, камеры контроля качества печати и MIS-системы.

В России и странах СНГ уже установлено шесть машин, а по всему миру — более тысячи принтеров Wonderjet

На российском рынке уже довольно давно работает китайский производитель широкоформатных струйных промышленных принтеров Wonderjet Shenzhen Wonder Printing System. Как заявлено, Wonder — единственная компания, применяющая печатающие головки Epson i3200, разработанные совместно с компанией Epson для однопроходных принтеров промышленного класса, в том числе в моделях WD250 и WD200, работающих с шириной материала до 2500 мм. Есть и гибридные решения, использующие одновременно однопроходную и многопроходную технологии, например, серия машин WDMS250. Компания владеет несколькими патентами, в том числе на систему высокоскоростной подачи гофроматериала.

Shenzhen Hanway Industrial Digital Equipment хорошо известна в Китае и работает на зарубежных рынках, в том числе в Японии и США. В линейку выпускаемых Hanway машин для гофрокартона входят производительные однопроходные модели, которых, по утверждению компании, инсталлировано в мире более 100. Флагманская Hanway Glory 2504 уже в ближайшее время может быть установлена в России (см. врезку).

PKG-675i может печатать по немелованной бумаге, картону, гофрокартону и полипропилену (PP)

Konica Minolta объявила в 2021 году о начале продаж своей ЦПМ для печати по гофрокартону PKG-675i в Европе, которая ранее была доступна только в США. Это модель от партнёрской компании MTEX NS, и Konica Minolta имеет эксклюзивные права на её продажу. При цене ниже 200 тыс. евро, PKG-675i относится к ЦПМ начального уровня с меньшей степенью автоматизации и более низкой производительностью по сравнению с более дорогими моделями. Как и большинство ЦПМ для печати по гофрокартону начального уровня, машина использует головки Memjet (всего их пять), чернила на водной основе и имеет небольшие габариты. Она работает под управлением RIP Caldera и может печатать со скоростью 150 м/мин. Максимальная ширина печати 1067 мм, толщина используемого материала находится в пределах от 0,1 до 16 мм.

Macarbox DPM (Digital Printing Machine) может быть доукомплектована дополнительными модулями, такими как автоподатчик и стекер

К рынку цифровой струйной печати по гофрокартону проявляют интерес не только крупные производители цифрового оборудования, но также и менее известные компании. Так, испанский производитель конвертовального оборудования компания Macarbox разработала струйную ЦПМ с чернилами на водной основе для печати по немелованному гофрокартону. Максимальная скорость машины 80 м/мин, размер листа до 1,6×3,6 м, цветность CMYK, при этом можно выбрать 4- или 8-канальную печать. Второй ряд головок требуется для повышения скорости печати. Разрешение может варьироваться от 360×360 до 360×720 dpi за счёт изменения размера капли чернил. Стоимость данной модели находится в пределах 1,5–2 млн евро в зависимости от количества установленных головок.

Новым игроком является и основанная в 2020 году компания Kento, вышедшая на рынок с гибридным решением, сочетающим в себе струйную печать и флексографию. Kento Hybrid печатает переменную часть изображения цифровым способом, в то время как одна или более флексографических станций используются для печати заливок или смесовых цветов. Гибридная ЦПМ работает с листами 2,1×1,3 м при скорости печати 80 м/мин. Используются чернила с УФ-отверждением и головки Seiko, разрешение печати 360 dpi с четырьмя градациями серого цвета. По мнению компании, гибридное решение позволяет значительно экономить на стоимости цифровых чернил и экономически выгодно при печати до 5000 м². Первым пользователем машины стала компания Grupo La Plana, расположенная недалеко от Валенсии.

Упаковочные перспективы

То, что произошло на рынке цифровой печати по гофрокартону за последние несколько лет, не может не вызывать энтузиазма. Большинство предложений сегодня — это листовые машины для постпринта, хотя имеются и устройства для рулонной печати на лайнере. Интересное решение предлагает компания Inca, которая разработала концепт для встраивания струйной печати непосредственно в машину для производства гофрокартона. Кроме того, часть широкоформатных струйных принтеров тоже используется для печати гофрокартона, хотя их невысокая скорость не позволяет говорить о промышленных объёмах печати.

В скором времени возможно появление новых разработок от таких известных компаний, как Mouvent (принадлежит Bobst) и Inca (Agfa), а также от китайских производителей, машины которых пока мало известны на европейском и американском рынке.

Несмотря на то, что создание ЦПМ для печати по гофрокартону, где требуются большой формат и возможность печати на сложных материалах не самая простая задача, рынок таких ЦПМ активно развивается и потенциальных покупателей не останавливает даже их высокая цена.

Пандемия внесла свои коррективы, и, согласно данным, приведённым американской компанией I.T. Strategies (где не учитывались машины начального уровня и рулонные ЦПМ для препринта), в 2020 году было установлено всего восемь единиц оборудования по сравнению с двадцатью двумя годом ранее. В 2021 году начался медленный рост, а в этом году прогнозируется установить не менее 14 машин: основная проблема производителей теперь — это доступность комплектующих и логистика. К 2023-му, когда рынок должен окончательно восстановиться, ожидается установка 30 новых ЦПМ для печати по гофрокартону. Перспективы роста в сегменте струйной цифровой печати гофроупаковки выражаются в двузначных цифрах, и конкуренция среди производителей оборудования будет расти.