惠普：数字印刷的潮汐向瓦楞包装涌来

徐世垣

在drupa 2016上，惠普赛天使已经宣布推出HP Pagewide C500印刷机。在工业规模和大印量的瓦楞纸板数字印刷方面，那时只有在所谓的预印中才可以想象，也就是说预先印好瓦楞纸板的覆面纸，然后把覆面纸层压在瓦楞纸板上。这种卓有成效的设备是T400系列卷筒纸喷墨机和2017年首次在德国安装的T1100S。

快速、个性化和灵活性

对于瓦楞纸板直接印刷，迄今在大幅面打印机上有一系列解决方案，如HP Scitex 15500、Inca Onset、Durst Rho P10或EFI Vutek打印机。这些设备的最高效率为每小时1000平方米，因此在生产效率方面不如柔印机或胶印机，但小批量印刷很快，每个印张都可以个性化印刷，印刷行业也越来越需要这种能力。

瓦楞包装需要的设备与其他包装生产部门相同。产品周期尤其是消费者领域的产品周期越来越短，在竞争中品牌所有者越来越多地依赖季节性、区域性或个性化的设计。结果是，单件印数降低，但不同的印刷活件增加，以致于这些包装和销售点广告必须以最短时间到达商店。包装和展示材料制造商努力使其客户的产品尽快上市，并使制造过程个性化，以便支持品牌和市场营销活动。

与传统印刷相比，数字印刷具有所需要的灵活性。据Smithers Pira预测，传统印刷逐渐由瓦楞纸板方面的数字喷墨系统所取代，将从包装印刷市场的所有领域被取代。2015年，惠普高速喷墨解决方案总经理Aurelio Maruggi表示，这并不影响瓦楞纸板包装市场的转型，也是正值宣布Pagewide T1100S喷墨机上市之际。现在惠普又推出了Pagewide C500，为瓦楞纸板直接印刷提供工业生产的解决方案。

面临的技术挑战

我们有足够的理由仔细观察这个市场的变化。瓦楞纸板直接印刷的优点比预印方法明显：取消了层压，印刷图像可以精确地印在瓦楞纸上。但是，也需要在瓦楞纸板上大量直接印刷适合工业的解决方案，该解决方案基于承印物，技术要求很高：这种承印物表面不平。这对柔印印版没有问题，但敏感的喷墨打印头必须在承印物上保持安全距离定位，尽管如此也应该喷出精确的墨滴。由于承印物表面多孔，因此使用稀液状的墨水可以产生优质的印刷图像。电子照相（碳粉或激光印刷）由于碳粉颗粒大和瓦楞纸板表面不平，从一开始就把直接印刷排除在外。

如何证明这种机器对市场的重要性？事实上，多年来有很多不同的重要制造商对该技术解决方案进行了大量投资。例如，2013年博斯特与柯达公司建立了伙伴关系。2015年中期，他们合作研发的喷墨印刷机以测试方式在德国和瑞士两家用户安装。然而，在drupa 2016期间，该机并没有被观众看到，所以媒体对该设备没有相关报道。其原因可能是，博斯特的数字印刷活动捆绑在了“Mouvent”合资企业中，以至于在2017年欧洲标签上，庆祝窄幅面印刷机首次登场，并宣布拥有瓦楞纸板直接印刷的解决方案。竞争者FEI公司在drupa 2016上推出Nozomi C18000原型机，使业内人士感到惊讶，随后2017年9月第一台测试机在西班牙安装，另一台测试机在爱尔兰安装。Durst公司以小型SPC 130机参与竞争，2017年也在意大利进行测试安装。

现在惠普公司宣布其Pagewide C500喷墨机的商业可用性。在以色列Carmel-Frenkel包装制造商测试安装后，目前在欧洲的第一台已经在奥地利一家公司安装，其他机器在欧洲和美国进行安装。HP Scitex总经理David Tomer表示，迄今总共签订了5项合同。以色列凯撒利亚工厂是为每年制造10～12台机器设计的规模，每台售价约500万欧元。因此Tomer说：“目前可指定的市场总额达35亿美元，到2020年市场总额估计至少以55亿美元起步。”

瓦楞纸板上的胶印质量

不同于预印用的P a g e w i d e T1100S，惠普这次全部是自己研发的部件。Pagewide C500加工的瓦楞纸板由F至BC楞型，宽度达1.32米、长度达2.5米，在固定印刷速度时，每分钟印75米。C500喷墨机达到在涂料纸和在非涂料纸表面上的胶印质量，David Tomer强调：“C500的印刷精度是可观的，4点以下的字体大小印刷很清晰，不仅是黑白印刷，彩色印刷也是如此。”

我们在这里谈论瓦楞纸板印刷，因此值得仔细看一看C500机的核心，也就是印刷机组本身。这是由惠普研发总监Eviatar Halevi的团队按照承印物的特性进行调配的：改变承印物厚度、平坦度差、表面吸收性强。首先是7个高度可调打印杆，惠普热喷墨打印头固定在这些打印杆上。第一个打印杆涂覆所谓的黏合剂，它可以取代打底色。依次的打印桿每3个打印黄色和品红色或色青和黑色。墨滴大小为6皮升，打印头排列的原生分辨率每英寸喷嘴为1200dpi。每个喷嘴设计冗余6倍，以便在连续生产中单个喷嘴出现故障时进行补偿，并保证印刷质量。

有履带的印刷机

Pagewide C500的第二个对生产力和质量非常重要的印刷机组部件是承担传送瓦楞纸板的所谓“虚拟带子”。Eviatar Halevi总监的研发团队不需要那种经常在其他印刷机上看到的传统传送带，他说：“由底布和橡胶涂层构成的传送带不能持久保持几何形稳定。在使用中随着时间推移，出现打滑、变形和膨胀。因此达不到我们对高精度传送印张的目的。”

惠普工程师研发了一种很宽的类似履带的传送带，取代了循环的传送带，沿着导轨总共有60个相互连接的单个钢质链节，每个链节都具有自已的电子控制的线性驱动器：印刷机随时在10微米准确地“知道”虚拟带子的每个链节处于什么位置。因此对处于链节表面的瓦楞纸板产生负压，即瓦楞纸板的特殊固定系统，该系统可以选择控制，并在Scitex平台打印机上验证有效。虚拟传送带从纸堆输纸机接受纸板，将纸板完全平放固定，并使纸板在打印杆下面通过。同时摄像头识别印张位置，并给印刷机提供数据，以便控制打印头准确套准。机械校正印张位置已成为不必要。然后传送带将印完的纸板传递给大型的干燥单元，该单元采用红外和热风组合系统工作。

使用水基墨水

惠普依赖于新研发的HP CV150系列水基颜料墨水，该墨水不同于UV固化墨水，它完全适用于食品包装（初级和次级包装）。我们发现所有瓦楞纸板包装的一半产生在食品领域，依照食品安全标准，只能使用水基墨水，而且原则上油墨应该适合与食品直接接触。但是，在决定使用水基墨水时，许多瓦楞纸板加工厂已经在其传统印刷机上使用水基油墨，并积累了经验。

此外，在研发机器时重要的要求之一是，这种机器尽可能适应现有的加工环境，这样使加工厂便于从柔印或胶印转换成数字印刷技术。这还包括对恶劣的工业环境的忍受度。Pagewide C500喷墨机忍受的温度在15℃～40℃，空气湿度为20%～80%。此外，惠普支持客户使用全套工作流程软件和服包，这也包括知识转让和与品牌联系。

HP Pagewide C500作为令人印象深刻的大型数字印刷机，在生产力方面仍无法与传统印刷相匹敌，但证实了10年前预测喷墨印刷将成为未来主流印刷方式。当传统印刷技术最终达到发展的顶峰时，喷墨印刷还在蓬勃向上。因此可以预期，喷墨印刷机在生产力方面未来几年内将达到与传统印刷同样的水平。现在喷墨机更加灵活，以优异质量印刷可变数据，此外它不需要印版，因此既不需要制版技术，也不需要柔性版套筒或滚筒的库存位置。该机至少可以作为补充设备，因此瓦楞纸板加工厂予以高度关注。用一直伴随Pawide C500发展的惠普产品营销经理Niv Ishay戏剧性的话来说：“潮汐即将向瓦楞涌来！”（资料来源：《德国印刷者》2018年第7期）