Струя для цифровой коробки

Можно вспомнить о таком феномене на YouTube, как размещение видеороликов unpacking — с распаковкой товара, некоторые из которых имеют миллионы и даже десятки миллионов просмотров! Людям нравится делиться своими эмоциями и ожиданием получить желанный товар в свои руки, и упаковка, её качество и дизайн играют здесь важную роль в позиционировании бренда и привлечении новых клиентов.

Интерес рынка к цифровой коробке вызван теми же процессами, о которых писалось в предыдущих статьях, посвящённых гибкой упаковке и печати по гофрокартону. Общие тенденции — короткие тиражи и печать по требованию — вызваны меняющимся рынком, где появляется большое количество новых брендов и требуются быстрое реагирование на изменение покупательского спроса, потребность в снижении складских запасов, возможность проведения более частых маркетинговых кампаний товаров и изготовления пробных партий упаковки.

Развитие интернет-торговли потребовало многочисленных коробок — транспортной упаковки. Многие небольшие компании заинтересованы в качественных коробках для маркетинга и позиционирования своего бренда и возможности оперативного внесения изменений в их дизайн в соответствии с конъюнктурой рынка и меняющимися запросами покупателя.

Пандемия вызвала появление новых типов упаковки, таких как картонные коробки для еды на заказ и бумажные одноразовые подносы. Возможность их изготовления для многочисленных небольших кафе и ресторанов тоже делает востребованным печать коротких тиражей.

Однако «цифровая» коробка меньше всего представлена струйной технологией печати, и для этого есть ряд причин. Требования этого рынка — высокое качество, гибкость в выборе типов картона, большой формат (предпочтительно В1) и производительность машины до последнего времени ещё не в полной мере соответствовали возможностям струйных ЦПМ.

Сдерживает внедрение цифровой печати для складных коробок и отсутствие широкого выбора оборудования. Некоторые модели были анонсированы несколько лет назад, и часть из них уже предлагается на рынке, но прогресс очень медленный.

Отдельные изготовители картонной упаковки используют тонерные машины. Существует ряд решений от известных производителей таких ЦПМ (как рулонных, так и листовых), однако их ограниченный формат подходит только для печати малоформатной коробки. Как правило, это пробные и короткие тиражи с высокой себестоимостью печати. То же самое относится и к многопроходным струйным принтерам. Здесь важную роль играет их невысокая скорость, ограничивающая использование такого оборудования печатью прототипов и пробных партий продукции.

На сегодняшний день основная масса складных коробок по-прежнему печатается листовыми офсетными машинами полного (В1) и сверхбольшого формата. Соответственно и большинство послепечатного оборудования для складных коробок делается для этих форматов.

С точки зрения технологии, возможность современных струйных машин печатать с высоким качеством этикетку, гибкую упаковку, гофрокартон и картонную упаковку делает этот способ печати востребованным на рынке. Среди струйных ЦПМ большинство пользователей выбирает листовые машины, так они позволяют более быструю смену картона и уменьшают его непроизводственные расходы. Кроме того, картон высокой плотности может быть не доступен в рулонах. Это не означает, что рулонные машины не востребованы: они отлично подходят для больших объёмов печати.

И для листовых, и для рулонных машин большое значение имеет наличие специальных цветов для печати брендированной упаковки. Однако для струйных машин смена чернил не имеет практического смысла, поэтому специальные цвета воссоздаются с помощью фиксированного набора красок. Лучше всего с этим справляются ЦПМ, имеющие семь цветов, но даже машины со стандартной триадой имеют более широкий цветовой охват, чем офсет, что позволяет имитировать смесовые краски. Важным преимуществом является и то, что цифровая печать позволяет осуществлять точную настройку цвета непосредственно в процессе печати, в то время как при аналоговом процессе это может потребовать корректировки на стадии подготовки файлов и изготовления нового комплекта пластин.

Некоторым клиентам может потребоваться ещё и наличие таких вариантов чернил, как белый, металлик, флуоресцентные и им подобные. На сегодняшний день для струйных машин потребуется использовать дополнительные аналоговые печатные секции для этих целей.

Чем печатать

Чернила являются ключевым элементом струйной печати. Здесь важна не только их стоимость, но и возможность печати ими на разнообразных материалах. Картон (и в некоторых случаях пластик) может быть разным и отличаться не только по толщине, но и по типу запечатываемой поверхности. Так как многие компании хотят выделиться на фоне конкурентов, глянцевое, матовое и текстурное покрытие всё более востребовано. Кроме того, коробка часто ламинируется или покрывается лаком, поэтому чернила не должны быть препятствием для этого.

Безопасность чернил для пищевых продуктов также имеет первостепенную важность. Большая часть производимых коробок используется для упаковки еды, поэтому чернила не должны содержать никаких опасных субстанций, которые могут мигрировать в продукты.

Не менее важно, чтобы чернила не имели выраженного запаха. Даже если они будут безвредны, наличие запаха может ограничить их использование. Это особенно критично при изготовлении упаковки для продуктов питания, кормов для домашних животных, табачных изделий, лекарств и продуктов личной гигиены.

По этой причине большинство предлагаемых на рынке ЦПМ для печати картонной упаковки используют чернила на водной основе. УФ-чернила содержат опасные для здоровья мономеры, одним из решений этой проблемы является использование чернил с низкой миграцией компонентов или применение после печати лака, что, однако, увеличивает себестоимость продукции, а в случае нанесения лака ещё и требует дополнительного оборудования.

Большие машины для большой упаковки

Формат В2 І Некоторые производители упаковки используют струйные листовые ЦПМ формата B2, которые изначально не предназначались специально для печати складных коробок, например такую как Fujifilm JetPress на водных чернилах (в США она продаётся под маркой JPress). Обе модели — Jet Press 720S и 750S — могут использоваться путём модификации некоторых параметров машины, что позволяет работать с более широким набором плотного картона, используемого для производства коробок. Имеется несколько производств, которые работают исключительно в этом сегменте, но чаще всего эти машины задействованы в коммерческих типографиях, которые предлагают своим клиентам печать по картону как дополнительную услугу.

JetPress 750S использует новое поколение головок Samba и имеет два режима печати — высокого качества и высокой скорости, при котором не используется предварительное праймирование материала и разрешение несколько ниже — 1200×600 вместо 1200×1200 dpi. В одном случае ЦПМ может напечатать за час 3600 листов формата 585×750 мм, а в другом, который подходит для печати упаковки, — 5400. При этом максимальная толщина запечатываемого материала может быть увеличена с 0,34 до 0,6 мм. Новые водные чернила с низкой миграцией сертифицированы для использования в первичной упаковке для продуктов питания, что подтверждается несколькими европейскими сертификатами.

Струйная ЦПМ Fujifilm Jetpress 750S сочетает в себе высокое качество печати, производительность и формат B2

В качестве другого примера можно привести Konica Minolta KM-1 или Komori Impremia IS-29, которые тоже в основном задействованы в коммерческом сегменте.

Анонсированная в 2020 году модель КМ-1е имеет более широкий диапазон используемых для печати материалов, включая картон для коробок толщиной до 0,6 мм. В режиме односторонней печати производительность машины составляет до 3000 листов в час. Данные листовые ЦПМ формата В2 могут печатать на пластике, плёнке, фольгированной и металлизированной бумаге, ткани и на синтетических материалах. Благодаря использованию УФ-отверждаемых чернил диапазон таких материалов достаточно широк.

Например, в американской Color Ink Impremia IS-29 в основном используется для печати прототипов упаковки и коротких тиражей от 1 до 10 000 листов картона. Кроме того, они печатают РОР- материалы благодаря возможности ЦПМ работать с пластиком и гофрированным картоном. В 2021 году «ЯМ Интернешнл» установила Komori Impremia IS29 в санкт-петербургской типографии «Девиз», которая, помимо коммерческой продукции, не исключила возможности печати на ней картонной упаковки.

Однако для основной массы производителей складных коробок производительность и формат этих машин не достаточны. Формат B2 слишком мал для крупномасштабного производства, и, что очень важно, большая часть производимого отделочного оборудования рассчитана на формат B1.

Установленная в типографии «Девиз» Komori Impremia IS29 может выполнять двустороннюю струйную УФ-печать на широком спектре материалов

Формат В1 І В полном формате ЦПМ Landa S10 имеет больше всего инсталлированных машин — более 10. Данная модель была разработана на платформе офсетной машины Komori специально для печати по картону. В ней используется нанографическая струйная технология и семь красок, что, по заявлениям компании, позволяет воспроизводить до 96% цветов из библиотеки Pantone. Машина также включает в себя аналоговый модуль для нанесения лака. Первая бета-инсталляция была осуществлена в 2017 году, и сейчас, как утверждается, большинство установленных машин работают в две, а некоторые и в три смены.

Также имеется практически идентичная S10 ЦПМ Impremia NS40 от Komori. От офсетной Lithrone B1 она позаимствовала станину, листопроводящую систему и систему управления. Управление цифровой частью и цветопередачей взято от струйной УФ-машины формата В2 Impremia IS29, которую Komori разработала совместно с Konica Minolta. О NS40 мало что слышно за пределами Японии и Китая, где было установлено по одной машине. В 2021 году Европейский офис Komori выпустил пресс-релиз, в котором сообщила о начале продаж этой ЦПМ в Европе, но пока о заключённых контрактах публичной информации нет.

Обе машины имеют сходные характеристики — в них используется технология нанопечати, головки Fujifilm Samba с разрешением 1200×1200 dpi и чернила на водной основе Landa NanoInk. Максимальный формат обеих машин 750×1050 мм, количество цветов 4 или 7 плюс лак — водорастворимый или УФ. Толщина запечатываемого материала от 0,04 до 0,8 мм при максимальной производительности 6500 листов в час.

Летом 2018 года одна из ведущих компаний по производству складных коробок немецкая Edelmann стала первым в Европе пользователем ЦПМ Landa S10

Производитель офсетных машин Koenig & Bauer анонсировала ЦПМ VariJET 106 ещё в 2016 году, но потребовалось почти 5 лет и сотрудничество сначала с Xerox, а затем с известной в области струйной печати Durst, прежде чем такая машина стала доступна для клиентов. Koenig & Bauer VariJET 106 должны были показать вживую во время Drupa 2020, но эпидемия COVID внесла свои коррективы. Презентация этой модульной однопроходной машины была перенесена на октябрь 2021 года. По словам компании, потенциальные покупатели высоко оценили качество и стабильность печати новой цифровой машины. В клиентском центре Koenig & Bauer в Радебойле (Германия) осенью 2021 года состоялась мировая премьера ЦПМ VariJET 106, одна машина уже установлена у нескольких клиентов для бета-тестирования.

Изначально VariJET 106 была совместным проектом с американской Xerox и использовала её струйные технологии от Impika, но в 2018 году Koenig & Bauer вышел из соглашения и объявил о новом партнёрстве с Durst. ЦПМ VariJET 106 это цифровая струйная машина на водных чернилах, построенная на основе офсетной машины Rapida 106, включая секцию праймирования и лакировки.

Durst, имеющая большой опыт в создании струйных машин, разработала модуль печати, построенный на основе головок Fujifilm Dimatix Samba (на один цвет требуется 24 такие головки) с разрешением печати 1200×1200 dpi, пигментные водные чернила, систему управления рабочим потоком и контроллер печати с возможностью подключения MIS-систем в будущем. Стандартная конфигурация имеет 7 цветов (CMYK + оранжевый, зелёный и фиолетовый) и включает в себя модули праймирования и лакирования для защиты отпечатков. Возможна и 4-красочная конфигурация, а также дополнительные опции, такие как модуль отделки, лакирования, флексо-или офсетные секции.

Благодаря комбинированной сушке (инфракрасной и горячим воздухом), а также модулю кондиционирования отпечатанные листы после нанесения защитного лака могут сразу отправляться на финишную обработку. Чернила соответствуют требованиям Swiss Ordinance, и их можно использовать для пищевой упаковки, которая не имеет постоянного контакта с пищей. Стапель самонаклада и приёмки, система проводки листов, система контроля качества и опции переналадки заимствованы у офсетной «Рапиды». Koenig & Bauer также разработал праймер и чистящую жидкость для модуля парковки печатных головок.

В компании считают, что новая ЦПМ сочетает в себе преимущества струйной печати с надёжностью офсетной машины и возможностью включения финишных опций, стандартных для офсетной Rapida 106. Она рассчитана для печати коротких и средних тиражей картонной упаковки, включая возможность персонализации, и может работать в режиме 24/7, обладая при этом очень конкурентной стоимостью владения. Её вес 21 тонна, а производительность достигает 5500 листов формата В1 в час и не зависит от толщины картона, который может быть в диапазоне от 0,2 до 0,8 мм. Стоимость машины в 7-красочной конфигурации будет составлять порядка 4 миллионов евро.

ЦПМ VariJET 106 рассчитана на печать складных картонных коробок для фармацевтической, косметической, табачной и пищевой промышленности

Другой интересной новинкой является разработка компании Inca, ставшей теперь частью AGFA. Компании Inca была создана в 2000 году и с 2005 года до покупки бельгийцами принадлежала японской Screen. Компания из Кембриджа была одной из первых на рынке с УФ широкоформатным принтером и позже разработала листовой широкоформатный принтер Onset, который успешно продавался Fujifilm.

ЦПМ на водных чернилах под названием SpeedSet 1060 разработана для печати складных коробок и гофрокартона и использует ноу-хау, полученное при разработке интегрированного модуля печати для немецкой BHS Corrugated. Машина формата В1 может печатать со скоростью до 11000 листов в час (против 6500 у Ланда и 5500 у VariJET 106), что эквивалентно 150 м/мин на материале толщиной до 2 мм и форматом 1060×750 мм, включая гофрокартон, но не ограничиваясь им. Благодаря запатентованному вакуумному стальному конвейеру картон плотно фиксируется. В ЦПМ также имеется функция выборочного праймирования и нанесения защитного лака: для этого используются струйные головки Samba с разрешением 1200×1200 dpi. Чернила, как и головки, поставляет компания Fujifilm, давний партнёр Inca. Однако Agfa занимается разработкой собственных чернил, которые могут печатать как на мелованном, так и немелованном картоне и гофрокартоне. Эти чернила на водной основе не используют связывающего полимера, но требуют отдельного праймера в зависимости от запечатываемой поверхности. По расчётам бельгийской компании, будущие владельцы SpeedSet должны использовать более 30 000 литров чернил в год, поэтому AGFA активно работает над их сертификацией.

Этой осенью или в начале зимы SpeedSet 1060 будет готова для демонстрации в головном центре компании в британском Оксфорде. Бета-тестирование запланировано на 2023 год и включает в себя 3 машины — по одной для Великобритании, континентальной Европы и Северной Америки. Начало продаж должно начаться в 2024 году.

Планируется, что первые машины SpeedSet будут продаваться компанией Screen и работать под управлением контроллера Equios

Французская MGI, которая хорошо известна на российском рынке прежде всего своими струйными решениями для облагораживания печатной продукции, решила подойти к задаче комплексно и выпустила то, что компания называет «печатной фабрикой поколения четвёртой промышленной революции». Система AlphaJet формата В1+ (720×1100 мм) представляет из себя целую производственную линию, где, собственно, кроме FOGRA-сертифицированной 4-красочной ЦПМ на водных чернилах с разрешением 1600 dpi имеется цифровой модуль выборочного УФ-лакирования, включая рельефное толщиной до 200 микрон, цифрового декорирования фольгой, нанесения защитного лака и, если потребуется, с возможностью добавления цифровой высечки и биговки.

AlphaJET может выполнять струйную печать, цифровое облагораживание и послепечатную обработку различных материалов

AlphaJet может работать с различными материалами толщиной до 2 мм, включая картон, бумагу, пластик, выполняя при этом за один проход многочисленные операции цифровым способом. Она также подходит для производства коммерческой печатной продукции, различных видов упаковки, изготовления фотокниг и журналов. Её прототип демонстрировался ещё в 2016 году, однако первая машина была продана только в апреле 2022 года французской компании ISRA, специализирующейся на печати пластиковых и бумажных карт, в планах которой есть и производство упаковки.

Струйные рулонные машины

Рулонная струйная печать обеспечивает высокую производительность, но имеет ограничения по толщине запечатываемого материала. Тем не менее имеется пример успешного применения ЦПМ Kodak Prosper 6000S для печати коробок в Zumbiel Packaging. Линия включает в себя семь флексосекций, Kodak Prosper 6000S и высечку. Prosper 6000S Hybrid был анонсирован в 2016 г. и специально создавался для односторонней печати на картоне с возможностью работать как отдельно, так и в линию с узкорулонной печатной машиной. Скорость печати на Prosper достигает 200 м/мин, что эквивалентно 2000 B1 листов в час при разрешении 600×900 dpi. ЦПМ печатает чернилами на водной основе, безопасными для пищевой упаковки, на различных материалах шириной от 204 до 647 мм и плотностью до 380 г/м². В Zumbiel уверены, что на новой гибридной линии они могут делать до 20 000 экземпляров упаковки для 12 бутылок за час. Цифровая машина осуществляет печать переменной информации, а остальное, в целях снижения себестоимости, печатается флексографским способом.

Кодак также предлагает Prosper S-Series Imprinting Systems — струйные модули для цифровой персонализации, которые можно устанавливать на офсетных и флексографских машинах, а также на финишном оборудовании и использовать в производстве складных коробок.

Гибридная ЦПМ Prosper 6000S с технологией непрерывного истечения чернил для печати картонной упаковки

К этому классу оборудования относится и струйная Rotajet VL 225/168 от Koenig & Bauer. Машины этой серии отличаются по ширине и предназначены для применения в различных сегментах печати, включая производство книг, декоративную печать и картонную упаковку. Rotajet VL использует пигментные водорастворимые полимерные чернила RotaColor и печатает с максимальной скоростью 135 м/мин, которая опционально может быть увеличена до 270 м/мин. Имеется станция предварительного праймирования, расширяющая диапазон используемых для печати материалов. Конструкция Rotajet модульная, что позволяет добавлять аналоговые секции лакирования, флексопечати, системы намотки или роспуска на листы, высечки.

Первые инсталляции этой машины были осуществлены в 2019 году. Среди них следует отметить RotaJet VL 168 для печати упаковки в Tetra Pak в Дентоне (США). Установленная там RotaJet VL 168 используется для производства картонной упаковки для напитков, печатая на роле шириной от 1300 до 1680 мм с максимальной скоростью до 270 м/мин.

Максимальная ширина печати Rotajet 225 достигает 2250 мм, а производительность 18 000 м2/час

В момент написания этой статьи американская Hewlett Packard объявила о выпуске струйной рулонной машины PageWide T700i, разработанной совместно с Koenig & Bauer. Обе компании уже сотрудничали в 2015 году при создании ЦПМ HP PageWide T1100S, на основе которой позже выпускались модели T1170, T1190 и T1195i.

ЦПМ T700i, имеющая ширину печати 1,7 м и скорость до 300 м/мин, предназначена для печати упаковки, включая картонную складную коробку. Машина может конфигурироваться исходя из потребностей заказчика и включать в себя выбор типа размотчика, модуль праймирования, лакирования, вывод в рулон или листы. В ней используются пигментные чернила на водной основе в сочетании с новыми улучшенными термальными головками PageWide. Первые продажи машины намечены на конец 2023 года.

Возможно, в ближайшее время мы сможем увидеть и новых игроков на рынке рулонной струйной печати складных коробок. После покупки Canon производителя флексографских машин Edale, японской компанией было заявлено об интересе в использовании струйной технологии для печати по картону.

Перспективы

С точки зрения бизнеса рынок струйной печати складной коробки огромен, и он растёт. Важную роль здесь играет донесение до клиентов возможностей цифровой печати, что в свою очередь может потребовать от производителей внесения изменений в существующие бизнес-модели. Возможно, придётся разрабатывать новый дизайн упаковки без использования специальных цветов, чтобы было можно в полной мере использовать преимущества печати коротких тиражей по требованию.

Правильный выбор технологии цифровой печати, соответствующего послепечатного оборудования и системы управления рабочим потоком приобретают ключевое значение. Учитывая проблемы с поставками и постоянное удорожание бумаги и картона, разработчики струйных ЦПМ особое внимание уделяют совместимости своих машин с разными типами расходных материалов. Будучи бесконтактной, струйная технология позволяет работать с более широким диапазоном запечатываемых материалов по сравнению с другими видами цифровой печати. Другим преимуществом является высокая степень автоматизации цифрового печатного процесса, что позволяет решать проблему нехватки квалифицированных рабочих кадров в промышленности. За счёт снижения времени, необходимого для наладки между тиражами, производителю упаковки удаётся изготавливать больше продукции с меньшим количеством людей. Цифровая техника требует новых знаний и навыков, даёт возможность привлекать молодых специалистов, хорошо владеющих компьютерными и интернет-технологиями.

Так как требования к промышленным ЦПМ для печати складных коробок очень высокие (в этом сегменте практически не существует «бюджетных» решений), только те изготовители оборудования, которые смогут обеспечить требуемую производительность, качество печати и возможность использования различных видов картона, смогут добиться успеха.