تکنولوژی جوهرافشان چاپ و نمونه‌گیری کارتن

بازار بسته بندی کارتنی یا کنگره ای (Corrugated) تاکنون به عنوان بازاری کم تحرک با حاشیه سود اندک شناخته می شده است. با این حال از آنجایی که این بازار بسیار فراگیر و گسترده است، پتانسیل فراوانی برای تکنولوژی جوهرافشان دارد. صنعت بسته بندی کارتنی در حال حاضر از مدل تولید با تیراژ بالا که تاکنون مرسوم بوده فاصله می گیرد. زیرا صاحبان برند به دنبال راه هایی برای کاهش هزینه انبارداری و ارایه کالا تنها به هنگام نیاز مشتری هستند.

کل بازار بسته بندی چه چاپ شده و چه چاپ نشده را می توان به ۸ بخش تقسیم کرد. ظروف مقوایی و جعبه بزرگ ترین و پرمصرف ترین نوع بسته بندی 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.

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

کارتن ها متنوعند و بر اساس ابعاد فلوت و مقطع عمودی (Profile) تقسیم بندی می شوند و نیز متناسب با ویژگی ها و کارایی مورد نیاز برای بسته بندی کالاهای مختلف در شکل، اندازه و ترکیب های گوناگون ارایه می شوند. لاینر بالایی کارتن می تواند از الیاف تازه که کرافت لاینر (Kraft Liner) نامیده می شود به رنگ قهوه ای و یا از الیاف بازیافتی که تست لاینر (Test Liner) نامیده می شود ساخته شود. انواع لاینرهای دیگر رنگ زدایی شده و سفید می شوند. با کیفیت ترین لاینر، پوششی از خاک رس دارد، به همین خاطر درجه سفیدی آن از دیگر لاینرها بیشتر است.

کل نیاز بازار آمریکا و اروپا برای بسته بندی کارتنی، ۸۰ میلیارد متر مربع است که ۹۰ درصد آن به چاپ می رسد. بیش از ۹۴ درصد کارتن های تولید شده برای بسته بندی حمل و نقلی و ۶ درصد باقیمانده برای اقلام تبلیغاتی نقطه فروش در مغازه ها و مراکز خرید (POP) مورد استفاده قرار می گیرند. رشد این بازار در سال که بر اساس متر مربع محاسبه می شود، حدود ۲ تا ۳ درصد است. صنایع غذایی و نوشابه بیشترین سهم از بازار بسته بندی کنگره ای را به خود اختصاص می دهند.

برای چاپ کارتن از طرح ها و فرآیندهای چاپی مختلف استفاده می شود. طرح چاپ شده می تواند یک کار خطی یک یا دو رنگ باشد. لوگوی شرکت و صاحب برند و شماره کالا روی بیشتر کارتن هایی که مصرف صنعتی دارند، چاپ می شود. روی جعبه هایی که برای نمایش کالا در مغازه ها و فروشگاه ها در معرض دید عموم قرار می گیرند به طور معمول از طرح های جذاب و چشم نواز که به صورت ۴ تا ۶ رنگ چاپ شده اند، استفاده می شود. رایج ترین فن آوری چاپ برای کارتن، روش فلکسوگرافی تخت است که در آن از مرکب های آب پایه استفاده می شود. از شیوه افست و در مواردی معدود از سیلک اسکرین نیز برای چاپ کارتن استفاده می شود.

در بسیاری موارد چاپ، روی ورق کارتن نهایی انجام می شود که به آن Post Print می گویند. با این حال در برخی مواقع بهتر است چاپ قبل از این که لاینر به ورق کنگره ای بچسبد، انجام می شود که به آن Pre print گفته می شود.

● 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 می شود. 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 می شود 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 این که چاپ افست کیفیت بالاتری در مقایسه با فلکسو دارد نمی توان ورق کارتن را وارد سیستم های افست کرد، زیرا فشار نوردها باعث له شدن لایه میانی ورق کنگره ای می شود.

دلیل سوم هزینه است. پلیت افست از کلیشه فلکسو ارزان تر است، به همین خاطر برخی مواقع، استفاده از روشPre Print با استفاده از فرایند افست مقرون به صرفه تر 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 کنگره دار 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 می شود.

● بازیگران چاپ کارتن

ساخت کارتن به طور معمول توسط دو گروه انجام می شود. گروه اول سازندگانی هستند که خود دستگاه های تولید مقوای کنگره ای را دارند. گروه دوم کارگاه هایی(Sheet Plants) هستند که ورق های برش خورده را از تولیدکنندگان ورق کارتن می خرند و اغلب آنها چاپ خطی یک رنگ و دو رنگ انجام داده و سپس کار را برش زده و تا می کنند تا جعبه نهایی شکل بگیرد. مزیت رقابتی آنها، سرعت در تحویل کارتن است. این کارگاه ها ظرف ۲۴ ساعت یا کمتر سفارشات را تحویل می دهند.

از سوی دیگر، ضعف آنها نداشتن امکانات لازم برای چاپ با کیفیت و با طرح های پیچیده و چند رنگ است. در چنین مواردی این کارگاه ها کار را به چاپخانه داران افست می سپارند ولی این گزینه بسیار گران قیمت و زمان بر است.

از سوی دیگر اگر برای انجام کارهای چند رنگ تن به خرید ماشین های فلکسو چند رنگ بدهند، وارد عرصه پرمخاطره ای خواهند شد که چندان با آن آشنا نیستند. چاپ پیچیده و چند رنگ زمان بیشتری می طلبد زیرا تنظیم ماشین و عملیات برش و تا، پیچیده تر و طولانی تر است. به همین خاطر کارگاه های چاپ کارتن در صورت خرید این نوع ماشین ها، توان استراتژیک خود را که تحویل سریع جعبه های کارتنی است از دست می دهند.

تولیدکنندگان جعبه های کارتنی که در حال حاضر چاپ با کیفیت و چند رنگ کارتن ها را نیز خود انجام می دهند، هزینه بالایی متحمل شده و سرعت آنها در تحویل جعبه ها نیز زیاد نیست.

از سوی دیگر از آنجایی که این گونه کارتن ها با مصرف کننده نهایی یک کالا در ارتباط هستند، بازاری بی ثبات به شمار می آیند.

چرخه عمر کوتاه تر و شاخه شاخه شدن بازارهای مصرفی به گروه های قومی مختلف و با زبان های گوناگون، نیاز روزافزون به شخصی سازی بسته بندی (Personalization) را پدید آورده است. واحدهای فروش شرکت ها هر چه بیشتر از تولیدکنندگان جعبه های کارتنی می خواهند که بنابر سلیقه و نیازهای گروه های خاص و کوچک تر، جعبه ها را ساخته و چاپ کنند. مجموع این عوامل باعث شده تا میانگین تیراژ ورق های کارتن، برای بسیاری از شرکت های تولیدکننده کارتن، پنج هزار ورق و یا کمتر باشد. برای این دسته از شرکت ها، جمع کل زمان تنظیم ماشین در سال، از کل زمان تولید کارتن ها در سال بیشتر است!

● نیازهای متنوع در بازار کارتن

خریداران کارتن، سازندگان و شرکت های بازاریابی، یا صاحبان برند هستند. هر دو دسته برای کاهش هزینه های انبارداری و تحویل هر چه سریع تر تولیدات خود تحت فشار قرار دارند.

این شرکت ها با بهره گیری از روش های تولیدی ناب (Lean Manufacturing) و کارآمد و بهینه سازی مستمر، هزینه های خود را مدیریت و کنترل می کنند. تصمیم گیری و اقدامات این شرکت ها مبتنی بر آمار واقعی فروش است تا محاسبه و پیش بینی فروش.

بیشتر صاحب نظران بر این عقیده اند که ۸۰ درصد از تصمیم گیری ها برای خرید یک کالا، در نقطه فروش آن کالا (POP) انجام می پذیرد. همین امر وجود بسته بندی های جذاب و چشم نواز را در فروشگاه ها و مغازه ها به یک ابزار بازاریابی بسیار مهم تبدیل می کند.

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

● چاپ دیجیتال به میدان می آید

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 شرکت ها، زمانی را که صرف تنظیم ماشین های چاپ خود می کنند بیشتر از کل زمانی است که صرف تولید جعبه می شود. برای چنین شرکت هایی چاپ دیجیتال و سریعی که ماشین هایی نظیر Fast Jet ارایه می دهند، یک راه حل مقرون به صرفه برای تولید بسته بندی کارتنی در تیراژهای تا ۳ هزار متر مربع است.

استفاده از این ماشین ها نه تنها کم هزینه تر از فرایند چاپ آنالوگ است، بلکه زمان تولید کارتن را از مرحله طراحی تا چاپ بدون هیچ باطله ای تا حد زیادی کاهش می دهد.

آیا در دیگر بازارهای بسته بندی وضعیت فرق می کند؟ خیر. با این حال در مقایسه با بسته بندی فیلمی با تنوع و ویژگی های فراوان در سطوح چاپ پذیر و برای مراحل بعدی بسته بندی (پاستوریزه کردن، استریلیزه کردن و غیره)، این بسته بندی (بسته بندی کارتنی) نباید انتظارات پیچیده فراوانی را برآورده کند. مرکبی که روی ورق کارتنی می نشیند باید ضد خش بوده و تا حدی لغزنده باشد تا بتواند با مراحل تکمیلی بعدی سازگار باشد. از سوی دیگر بخش عمده ای از جعبه های کارتنی، به چاپی با کیفیت متوسط نیاز دارند. همین امر باعث می شود تا بازار کارتن شاخه مناسبی از کل بازار بسته بندی برای به کارگیری تکنولوژی های چاپی جدید باشد.

● ماشین های چاپ دیجیتال کارتن

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

برخلاف سیستم های جوهرافشان استاندارد، که در آن هد چاپی جلو و عقب می رود، در سیستم های تک باره (Single Pass) هد چاپی ثابت است و به هیچ وجه حرکت نمی کند. در عوض مدیا، زیر هدهای ثابت حرکت کرده و کل تصویر تنها با یک بار عبور مدیا از زیر هدها چاپ می شود. به همین خاطر به این تکنولوژی

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

از جمله دیگر راه حل های چاپ دیجیتال که بازار بسته بندی را هدف قرار داده اند، می توان 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 باره ای است که برای تولید در حجم بالا ساخته شده است.

دستگاه قادر است ۹۰۷ متر مربع در ساعت و با عرض ۶۳ سانتی متر چاپ ارایه کند. این چاپگر رول به رول را می توان 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 می کند. منظور از چاپ Grayscale درسیستم جوهرافشان DOD، سیستم چاپی است که می تواند با پاشیدن قطرات مرکب با قطر های 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 می نشاند. تعداد قطرات از ۲ تا ۸ قطره در نوسان است.

از سوی دیگر استفاده ازچنین تکنولوژی باعث می شود تا رزولوشن چاپی dpi ۳۰۰ که از طریق قطره های مرکب با ابعاد مختلف به نمایش درمی آید، 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 می شود.سپس هدها، بر اساس این محاسبه نقاط مرکب را با ابعاد و یا غلظت های مختلف روی کار می نشانند. مرکب های مورد استفاده در دستگاه از نوع یووی است. این چاپگر برای چاپ جعبه های تاشو و فیلم طراحی و ساخته شده است.

چاپگر CorJet ساخت شرکت سایتکس ویژن قادر است روی ورق های 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 نمونه های اولیه و تست چاپ مناسب است. رزولوشن دستگاه dpi ۶۰۰ است و از مرکب های انحصاری آب پایه استفاده می کند.

ماشین Fast Jet در حال حاضر تنها بازار چاپ جعبه های 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 گونه ای است که می تواند ۸۰ درصد از بازار بسته بندی را که هدف قرار داده، پوشش دهد. بر اساس مطالعاتی که شرکت سان کیمیکال انجام داده، کیفیت چاپ dpi ۳۰۰ بخش اعظم بازار بسته بندی های کنگره ای را پوشش می دهد و نیاز به رزولوشن بالاتر نیست. به همین خاطر ارایه یک راه حل دیجیتال برای پاسخگویی به کلیه نیازهای چاپی بازار بسته بندی کارتنی در حال حاضر توجیه پذیر نیست.

سرعت در بازار بسته بندی اهمیت حیاتی دارد. فرهنگ کل این بازار بر اساس سرعت در تحویل شکل گرفته است. چاپکاران کارتن به طور معمول، سفارشات را در عرض ۲۴ ساعت تحویل می دهند. این چاپکاران در حال حاضر از سیستم های چاپی آنالوگ به ویژه برای کارهای چاپی تکراری استفاده می کنند. به همین خاطر در صورت استفاده از چاپگر دیجیتال، داده های آنالوگ باید به دیجیتال تبدیل شوند، در غیر این صورت سیستم دیجیتال دست و پای چاپکار را می بندد.

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 می توان 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 میلی متر و سرعت ۶/۱ متر در ثانیه و یا ۱۰۰ متر در دقیقه کار چاپ شده ارایه می داد.

از آن زمان تاکنون شرکت اینکا، تکنولوژی چاپگرهای خود را توسعه داده است. ردیف هدهای چاپی و به تبع آن عرض چاپ مدل های جدید دو برابر شده است. هدهای چاپی در صورتی که برخی از نازل های آنها به خاطر انباشت مرکب قابلیت پرتاب مرکب را نداشته باشند، قادرند با استفاده از نازل های یدکی کار چاپ را ادامه دهند. چاپگرهای جدید به خوبی قادرند عملیات چاپ ورق های 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 ورق های کارتن به طول ۷/۱ متر و عرض ۱۲۰ سانتی متر چاپ کند. بیشترین عرض چاپ دستگاه ۱۰۴ سانتی متر است. ماشین به صورت ۴ رنگ چاپ می کند 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 عرصه ها نفوذ کرده و اقتدار خود را گسترش داده است. برای چاپ کارتن نیز توانایی این فرایند چاپی افزایش یافته است. چاپ کارتن و مقوای کنگره ای نیز می تواند از مزایای این روش چاپی بهره مند شود.