تکنولوژی جوهرافشان چاپ و نمونه گیری کارتن

بازار بسته‌بندی کارتنی یا کنگره‌ای (Corrugated) تاکنون به عنوان بازاری کم‌تحرک با حاشیه سود اندک شناخته می‌شده است. با این حال از آنجایی که این بازار بسیار فراگیر و گسترده است، پتانسیل فراوانی برای تکنولوژی جوهرافشان دارد. صنعت بسته‌بندی کارتنی در حال حاضر از مدل تولید با تیراژ بالا که تاکنون مرسوم بوده فاصله می‌گیرد. زیرا صاحبان برند به دنبال راه‌هایی برای کاهش هزینه انبارداری و ارایه کالا تنها به هنگام نیاز مشتری هستند.

کل بازار بسته‌بندی- چه چاپ شده و چه چاپ نشده- را می‌توان به ۸ بخش تقسیم کرد. ظروف مقوایی و جعبه بزرگ‌ترین و پرمصرف‌ترین نوع بسته‌بندی هستند و پس از آن کارتن بیشترین استفاده را دارد. در سال ۲۰۰۳ ارزش بازار کارتن به ۱۱۷میلیون دلار و در سال ۲۰۰۸ به ۱۴۰ میلیون دلار رسید.

ساده‌ترین ورق کارتن از دو لایه کاغذ به نام لاینر (Liner) که به یک کاغذ میانی کنگره دار به نام فلوتینگ (Fluting) چسبانده می‌شود، تشکیل شده است.

کارتن‌ها متنوعند و بر اساس ابعاد فلوت و مقطع عمودی (Profile) تقسیم بندی می‌شوند و نیز متناسب با ویژگی‌ها و کارایی مورد نیاز برای بسته‌بندی کالاهای مختلف در شکل، اندازه و ترکیب‌های گوناگون ارایه می‌شوند. لاینر بالایی کارتن می‌تواند از الیاف تازه که کرافت لاینر (Kraft Liner) نامیده می‌شود به رنگ قهوه‌ای و یا از الیاف بازیافتی که تست لاینر (Test Liner) نامیده می‌شود ساخته شود. انواع لاینرهای دیگر رنگ‌زدایی شده و سفید می‌شوند. با کیفیت‌ترین لاینر، پوششی از خاک رس دارد، به همین خاطر درجه سفیدی آن از دیگر لاینرها بیشتر است.

کل نیاز بازار آمریکا و اروپا برای بسته‌بندی کارتنی، ۸۰ میلیارد متر مربع است که ۹۰ درصد آن به چاپ می‌رسد. بیش از ۹۴ درصد کارتن‌های تولید شده برای بسته‌بندی حمل و نقلی و ۶ درصد باقیمانده برای اقلام تبلیغاتی نقطه فروش در مغازه‌ها و مراکز خرید (POP) مورد استفاده قرار می‌گیرند. رشد این بازار در سال که بر اساس متر مربع محاسبه می‌شود، حدود ۲ تا ۳ درصد است. صنایع غذایی و نوشابه بیشترین سهم از بازار بسته‌بندی کنگره‌ای را به خود اختصاص می‌دهند.

برای چاپ کارتن از طرح‌ها و فرآیندهای چاپی مختلف استفاده می‌شود. طرح چاپ شده می‌تواند یک کار خطی یک یا دو رنگ باشد. لوگوی شرکت و صاحب برند و شماره کالا روی بیشتر کارتن‌هایی که مصرف صنعتی دارند، چاپ می‌شود. روی جعبه‌هایی که برای نمایش کالا در مغازه‌ها و فروشگاه‌ها در معرض دید عموم قرار می‌گیرند به‌طور معمول از طرح‌های جذاب و چشم‌نواز که به صورت ۴ تا ۶ رنگ چاپ شده‌اند، استفاده می‌شود. رایج‌ترین فن آوری چاپ برای کارتن، روش فلکسوگرافی تخت است که در آن از مرکب‌های آب پایه استفاده می‌شود. از شیوه افست و در مواردی معدود از سیلک اسکرین نیز برای چاپ کارتن استفاده می‌شود.

در بسیاری موارد چاپ، روی ورق کارتن نهایی انجام می‌‌شود که به آن Post-Print می‌گویند. با این حال در برخی مواقع بهتر است چاپ قبل از این‌که لاینر به ورق کنگره‌ای بچسبد، انجام می‌شود که به آن Pre-print گفته می‌شود.

● چاپ ورق کارتن، افست یا فلکسو؟

چاپ لاینر به صورت Pre-print، در برخی مواقع با استفاده از روش فلسکو، ولی بیشتر به صورت افست انجام می‌شود. سه دلیل عمده برای برتری افست نسبت به فلکسو برای چاپ Pre-Print وجود دارد. دلیل اول کیفیت بالاتر افست است. چاپ مستقیم روی ورق کارتن باعث می‌شود تایکپارچگی رنگ به خاطر ناصاف بودن سطح زیری چاپ یا همان فلوتینگ بر هم بخورد. این اشکال چاپی به اصطلاح اثر تخته رختشویی (washboard effect) نام گرفته است.

از سوی دیگر با این‌که چاپ افست کیفیت بالاتری در مقایسه با فلکسو دارد نمی‌توان ورق کارتن را وارد سیستم‌های افست کرد، زیرا فشار نوردها باعث له شدن لایه میانی ورق کنگره‌ای می‌شود.

دلیل سوم هزینه است. پلیت‌ افست از کلیشه فلکسو ارزان‌تر است، به همین خاطر برخی مواقع، استفاده از روشPre-Print با استفاده از فرایند افست مقرون به صرفه‌تر از چاپ Post-Print با استفاده از تکنولوژی فلکسو است. با این حال از آنجایی که پس از چاپ، کاغذ چاپ شده را قبل از چسباندن به لایه کنگره‌دار باید لمینیت کرد، این روش تنها هنگامی مقرون به صرفه است که در تیراژ کم انجام شود. از سوی دیگر استفاده از این روش باعث افزایش زمان تحویل کارتن می‌شود.

● بازیگران چاپ کارتن

ساخت کارتن به‌طور معمول توسط دو گروه انجام می‌شود. گروه اول سازندگانی هستند که خود دستگاه‌های تولید مقوای کنگره‌ای را دارند. گروه دوم کارگاه‌هایی(Sheet Plants) هستند که ورق‌های برش خورده را از تولیدکنندگان ورق کارتن می‌خرند و اغلب آنها چاپ خطی یک رنگ و دو رنگ انجام داده و سپس کار را برش زده و تا می‌کنند تا جعبه نهایی شکل بگیرد. مزیت رقابتی آنها، سرعت در تحویل کارتن است. این کارگاه‌ها ظرف ۲۴ ساعت یا کمتر سفارشات را تحویل می‌دهند.

از سوی دیگر، ضعف آنها نداشتن امکانات لازم برای چاپ با کیفیت و با طرح‌های پیچیده و چند رنگ است. در چنین مواردی این کارگاه‌ها کار را به چاپخانه‌داران افست می‌سپارند ولی این گزینه بسیار گران قیمت و زمان‌بر است.

از سوی دیگر اگر برای انجام کارهای چند رنگ تن به خرید ماشین‌های فلکسو چند رنگ بدهند، وارد عرصه پرمخاطره‌ای خواهند شد که چندان با آن آشنا نیستند. چاپ پیچیده و چند رنگ زمان بیشتری می‌طلبد زیرا تنظیم ماشین و عملیات برش و تا، پیچیده‌تر و طولانی‌تر است. به همین خاطر کارگاه‌های چاپ کارتن در صورت خرید این نوع ماشین‌ها، توان استراتژیک خود را که تحویل سریع جعبه‌های کارتنی است از دست می‌دهند.

تولیدکنندگان جعبه‌های کارتنی که در حال حاضر چاپ با کیفیت و چند رنگ کارتن‌ها را نیز خود انجام می‌دهند، هزینه بالایی متحمل شده و سرعت آنها در تحویل جعبه‌ها نیز زیاد نیست.

از سوی دیگر از آنجایی که این گونه کارتن‌ها با مصرف‌کننده نهایی یک کالا در ارتباط هستند، بازاری بی‌ثبات به شمار می‌آیند.

چرخه عمر کوتاه‌تر و شاخه شاخه‌ شدن بازارهای مصرفی به گروه‌های قومی مختلف و با زبان‌های گوناگون، نیاز روزافزون به شخصی‌سازی بسته‌بندی (Personalization) را پدید آورده است. واحدهای فروش شرکت ها هر چه بیشتر از تولیدکنندگان جعبه‌های کارتنی می‌خواهند که بنابر سلیقه و نیازهای گروه‌های خاص و کوچک‌تر، جعبه‌ها را ساخته و چاپ کنند. مجموع این عوامل باعث شده تا میانگین تیراژ ورق‌های کارتن، برای بسیاری از شرکت‌های تولیدکننده کارتن، پنج هزار ورق و یا کمتر باشد. برای این دسته از شرکت‌ها، جمع کل زمان تنظیم ماشین در سال، از کل زمان تولید کارتن‌ها در سال بیشتر است!

● نیازهای متنوع در بازار کارتن

خریداران کارتن، سازندگان و شرکت‌های بازاریابی، یا صاحبان برند هستند. هر دو دسته برای کاهش هزینه‌های انبارداری و تحویل هر چه سریع‌تر تولیدات خود تحت فشار قرار دارند.

این شرکت‌ها‌ با بهره‌گیری از روش‌های تولیدی ناب (Lean Manufacturing) و کارآمد و بهینه‌سازی مستمر، هزینه‌های خود را مدیریت و کنترل می‌کنند. تصمیم‌گیری و اقدامات این شرکت‌ها مبتنی بر آمار واقعی فروش است تا محاسبه و پیش‌بینی فروش.

بیشتر صاحب نظران بر این عقیده‌اند که ۸۰ درصد از تصمیم‌گیری‌ها برای خرید یک کالا، در نقطه فروش آن کالا (POP) انجام می‌پذیرد. همین امر وجود بسته‌بندی‌های جذاب و چشم‌نواز را در فروشگاه‌ها و مغازه‌ها به یک ابزار بازاریابی بسیار مهم تبدیل می‌کند.

ادغام و یکپارچه شدن فروشگاه‌های زنجیره‌ای (در اروپا ۸ گروه فروشگاه زنجیره‌ای بیشتر از ۸۰ درصد از بازار را در اختیار دارند) باعث شده تا مالکان این فروشگاه‌ها توان خرید بالایی پیدا کنند. همین قدرت، تاثیر مستقیمی روی قیمت و به تبع آن حاشیه سود گذاشته است.

● چاپ دیجیتال به میدان می‌آید

شاخه شاخه شدن و پراکندگی بازار تقاضا و محدودیت در انبار کردن کالا در سراسر زنجیره تولید و عرضه آن، باعث شده تا میانگین تیراژ چاپ ورق کارتن، پنج هزار ورق و کمتر باشد. در عین حال تکرار سفارشات نیز کاهش پیدا کرده است. بسیاری از شرکت‌ها، زمانی را که صرف تنظیم ماشین‌های چاپ خود می‌کنند بیشتر از کل زمانی است که صرف تولید جعبه می‌شود. برای چنین شرکت‌هایی چاپ دیجیتال و سریعی که ماشین‌هایی نظیر Fast Jet ارایه می‌دهند، یک راه‌حل مقرون به صرفه برای تولید بسته‌بندی کارتنی در تیراژهای تا ۳ هزار متر مربع است.

استفاده از این ماشین‌‌ها نه تنها کم هزینه‌تر از فرایند چاپ آنالوگ است، بلکه زمان تولید کارتن را از مرحله طراحی تا چاپ بدون هیچ باطله‌ای تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

آیا در دیگر بازارهای بسته بندی وضعیت فرق می‌کند؟ خیر. با این حال در مقایسه با بسته‌بندی فیلمی با تنوع و ویژگی‌های فراوان در سطوح چاپ‌پذیر و برای مراحل بعدی بسته‌بندی (پاستوریزه کردن، استریلیزه کردن و غیره)، این بسته‌بندی (بسته‌بندی کارتنی) نباید انتظارات پیچیده فراوانی را برآورده کند. مرکبی که روی ورق کارتنی می‌نشیند باید ضد خش بوده و تا حدی لغزنده باشد تا بتواند با مراحل تکمیلی بعدی سازگار باشد. از سوی دیگر بخش عمده‌ای از جعبه‌های کارتنی، به چاپی با کیفیت متوسط نیاز دارند. همین امر باعث می‌شود تا بازار کارتن شاخه مناسبی از کل بازار بسته بندی برای به کارگیری تکنولوژی‌های چاپی جدید باشد.

● ماشین‌های چاپ دیجیتال کارتن

ماشین فست جت (Fast Jet) برای چاپ جوهرافشان، ورق‌های کارتن با سرعت بالا طراحی و ساخته شده است. این تکنولوژی حاصل همکاری شرکت سان کیمیکال بزرگ‌ترین تولیدکننده مرکب در جهان و شرکت اینکا دیجیتال، از بزرگ‌ترین سازندگان چاپگرهای دیجیتال تخت است.

برخلاف سیستم‌های جوهرافشان استاندارد، که در آن هد چاپی جلو و عقب می‌رود، در سیستم‌های تک باره (Single-Pass) هد چاپی ثابت است و به هیچ وجه حرکت نمی‌کند. در عوض مدیا، زیر هدهای ثابت حرکت کرده و کل تصویر تنها با یک بار عبور مدیا از زیر هدها چاپ می‌شود. به همین خاطر به این تکنولوژی

Single Pass (تک باره، یک باره یا یک بار عبور) می‌گویند.

از جمله دیگر راه‌حل‌های چاپ دیجیتال که بازار بسته‌بندی را هدف قرار داده‌اند، می‌توان به ماشین Factory. (از مجموعه چاپگرهای داتریکسDotrix) و Corjet از شرکت سایتکس ویژن (این شرکت اکنون بخشی از شرکتHP است) اشاره کرد. داتریکس که اکنون بخشی از آگفا است، یک شرکت بلژیکی است. داتریکس در دروپا ۲۰۰۴ برای اولین بار دستگاه Factory را به نمایش گذاشت. این اولین چاپگر تک باره‌ای است که برای تولید در حجم بالا ساخته شده است.

دستگاه قادر است ۹۰۷ متر مربع در ساعت و با عرض ۶۳ سانتی‌متر چاپ ارایه کند. این چاپگر رول به رول را می‌توان به یک رول بازکن و یک سیستم برش ورق مجهز کرد. داتریکس از هدهای پرتاب قطره در صورت نیاز (DOD) ساخت شرکت Toshiba TEC با قابلیت مقیاس خاکستری (Grayscale) استفاده می‌کند. منظور از چاپ Grayscale درسیستم‌ جوهرافشان DOD، سیستم‌ چاپی است که می تواند با پاشیدن قطرات مرکب با قطر‌های مختلف، نوعی اثر تن های پیوسته(continuous tone) و به تبع آن کیفیت برتر چاپی ارایه کند. در این تکنولوژی ابعاد مرکب از یک پیکسل تا چند پیکسل بعدی تغیییر می کند. برای این کار چاپگر مجموعه ای از قطرات بسیار ریز از

۳ تا ۱۴پیکولیتر را پشت سرهم و با سرعت بالا روی کار می‌نشاند. تعداد قطرات از ۲ تا ۸ قطره در نوسان است.

از سوی دیگر استفاده ازچنین تکنولوژی باعث می‌شود تا رزولوشن چاپی dpi ۳۰۰ که از طریق قطره‌های مرکب با ابعاد مختلف به نمایش درمی‌آید، کیفیتی معادل dpi ۹۰۰ داشته باشد، زیرا تصویر قبل از چاپ توسط رایانه و سیستم ورودی اطلاعات اسکن شده و شدت بصری(Optical Intensities) هر بخش از تصویر محاسبه می‌شود.سپس هدها، بر اساس این محاسبه نقاط مرکب را با ابعاد و یا غلظت‌های مختلف روی کار می‌نشانند. مرکب‌های مورد استفاده در دستگاه از نوع یووی است. این چاپگر برای چاپ جعبه‌های تاشو و فیلم طراحی و ساخته شده است.

چاپگر CorJet ساخت شرکت سایتکس ویژن قادر است روی ورق‌های کارتن با ابعاد حداکثر ۳۲۰*۱۶۰ سانتی متر به صورت چهار رنگ و یا شش رنگ (چهار رنگ اصلی به علاوه سایان کم رنگ و ماژنتا کم رنگ) چاپ کند.

تکنولوژی مورد استفاده در Corjet از نوع تک باره نیست و میزان تولید این ماشین ۱۵۰ متر مربع در ساعت است. این سرعت برای چاپ در ابعاد صنعتی کافی نیست، با این حال برای چاپ نمونه‌های اولیه و تست چاپ مناسب است. رزولوشن دستگاه dpi ۶۰۰ است و از مرکب‌های انحصاری آب پایه استفاده می‌کند.

ماشین Fast Jet در حال حاضر تنها بازار چاپ جعبه‌های کارتنی ویژه حمل و نقل کالا را هدف قرار داده است. ماشین Fast Jet ، کیفیت را قربانی سرعت کرده است. عرض چاپ این دستگاه به گونه‌ای است که می‌تواند ۸۰ درصد از بازار بسته‌بندی را که هدف قرار داده، پوشش دهد. بر اساس مطالعاتی که شرکت سان کیمیکال انجام داده، کیفیت چاپ dpi ۳۰۰ بخش اعظم بازار بسته‌بندی‌های کنگره‌ای را پوشش می‌دهد و نیاز به رزولوشن بالاتر نیست. به همین خاطر ارایه یک راه حل دیجیتال برای پاسخگویی به کلیه نیازهای چاپی بازار بسته‌بندی کارتنی در حال حاضر توجیه‌پذیر نیست.

سرعت در بازار بسته‌بندی اهمیت حیاتی دارد. فرهنگ کل این بازار بر اساس سرعت در تحویل شکل گرفته است. چاپکاران کارتن به‌طور معمول، سفارشات را در عرض ۲۴ ساعت تحویل می‌دهند. این چاپکاران در حال حاضر از سیستم‌های چاپی آنالوگ به ویژه برای کارهای چاپی تکراری استفاده می‌کنند. به همین خاطر در صورت استفاده از چاپگر دیجیتال، داده‌های آنالوگ باید به دیجیتال تبدیل شوند، در غیر این صورت سیستم دیجیتال دست و پای چاپکار را می‌بندد.

تکنولوژی Fast Jet از مزایایی چون انعطاف در چاپ، کیفیت قابل قبول و هزینه پایین چاپ برخوردار است. این ماشین حدود ۱۰ درصد از کل بازار چاپ کارتن را هدف قرار داده است. با این حال این بخش سالانه ۱۰ درصد رشد دارد. از تکنولوژی Fast Jet در آینده می‌توان برای بازارهای دیگر استفاده کرد.

ماشین Fast Jet برای اولین بار در دروپا ۲۰۰۴ به عنوان یک تکنولوژی تجربی و آزمایشی به نمایش درآمد. ماشینی که در آن زمان به نمایش درآمد به صورت چهار رنگ و با عرض چاپ ۵۲۰ میلی‌متر و سرعت ۶/۱ متر در ثانیه و یا ۱۰۰ متر در دقیقه کار چاپ شده ارایه می‌داد.

از آن زمان تاکنون شرکت اینکا، تکنولوژی چاپگرهای خود را توسعه داده است. ردیف هدهای چاپی و به تبع آن عرض چاپ مدل‌های جدید دو برابر شده است. هدهای چاپی در صورتی که برخی از نازل‌های آنها به خاطر انباشت مرکب قابلیت پرتاب مرکب را نداشته باشند، قادرند با استفاده از نازل‌های یدکی کار چاپ را ادامه دهند. چاپگرهای جدید به خوبی قادرند عملیات چاپ ورق‌های کارتن را انجام دهند.

مدل‌ جدید Fast Jet میزان تولیدی( throughput) معادل ۶ هزار متر مربع در ساعت و سرعت چاپی برابر با یک متر مربع در ثانیه دارد. دستگاه قادر است روی ورق‌های کارتن به طول ۷/۱ متر و عرض ۱۲۰ سانتی‌متر چاپ کند. بیشترین عرض چاپ دستگاه ۱۰۴ سانتی‌‌متر است. ماشین به صورت ۴ رنگ چاپ می‌کند و دارای ۶۱۴۴۰ نازل است. این ماشین برای چاپ تیراژهای درحد ۲۵۰۰ ورق مناسب است. این اولین ماشین از مجموعه چاپگرهای جدید اینکا برای بازار کارتن است.

● کلام آخر

تکنولوژی جوهرافشان در حال حاضر به نوعی توازن بین کیفیت و سرعت رسیده است.

چاپ دیجیتال در کلیه عرصه‌ها نفوذ کرده و اقتدار خود را گسترش داده است. برای چاپ کارتن نیز توانایی این فرایند چاپی افزایش یافته است. چاپ کارتن و مقوای کنگره‌ای نیز می‌تواند از مزایای این روش چاپی بهره‌مند شود.