Industrial Revolution with Inkjet !

2023年9月1日

大判UVフラットベッド印刷機の草分け的存在である Inca Digital社は、パッケージ市場向けのシングルパスインクジェット印刷機 SpeedSetの開発を粛々と進めています。これについては以前にも書きましたが、この印刷機の発売が間近に迫ったので、イギリスのケンブリッジにある Incaの拠点で見学してきました。

このプロジェクトが始まって以来、アグファはスクリーン社から Inca Digital社を買収し、同社はアグファのデジタル印刷・ケミカル部門に統合されました。その結果、Inca Digital社には CEOが置かれなくなりました。Inca Digitalを率いるマット・ブルックス氏は、ベルギーのモルツェル（Mortsel）にあるアグファ本社ではなくケンブリッジを拠点としながらも、パッケージングのグローバル責任者としてアグファの経営に参画しています。これは、成長するパッケージング分野への進出を望むアグフ ァにとって、Incaがいかに重要な存在であるかを示すものでもあります。

Inca Digital は、ハイエンドのサイン・ディスプレイ市場向けに Onset フラットベッドを生産し続けていますが、現在では Tauro マシンと共にアグファのポートフォリオの一部となっており、顧客のデモも Mortselで管理されています。ブルックス氏によｔれば： 「現在もケンブリッジで製造し、サポートを行っているため、製造とサービ スの全てがケンブリッジで行われています」とのことです。

これにより、Inca社はパッケージング分野にさらに注力するようになり、SpeedSetなどのシングルパスインクジェット技術の開発や、BHS社との関係を継続し、BHS JetLiner段ボールマシン用のロールtoロールインクジェットプリントエンジンを開発しました。ブルックス氏は次のように説明しています： 「BHS社は、この仕様に関して独占権を有しています。私たちは IPを所有していますが、BHSとはロールツーロールの独占販売契約を結んでいます」。

ブルックス氏は、水性インキへの大きな圧力があるが、BHSはオプションをオープンにしておきたいので、確約はしていないとのことです。また、次のように付け加えました： 「水性インクに関しては、買収前からアグフ ァと協力していました。アグファとは水性インキと UV技術で完全なソリューションを提供しています」。

BHSとの関係は数年前に遡り、スクリーンは 2016年の Drupaでプロトタイプのプリントバーを披露しました。スクリーンは、Inca Digital社内に Screen IJCという独立したビジネスユニットを設立し、シングルパス技術の開発を担当していました。この事業部は現在、アグファ IJCとしてリブランディングされましたが、Inca内の別会社として運営を続けています。

2017年、ある会議でニック・キャンベル氏のプレゼンテーションを聞いたことがあります。ニック・キャンベル氏は現在は退職していますが、当時はスクリーン IJCの技術部長でした。彼は、産業用途のシングルパス印刷に移行する Incaの意図と、同社がケンブリッジにある拠点に 1.6m幅のロールフェッド印刷機を建設したことを説明しました。キャンベル氏は当時こう説明した： 「幅 1.6mのプリンターの用途はありません。私たちは、より大きなプリンターに付随する次のレイヤーの問題を見つけたかったのです。だから、このプリンターを作った理由は、私たちのスキルを向上させるためであり、人々に見せる営業ツールとしての役割も果たすためでした。また、大型の BHS段ボールプリンター特有の技術を開発するためにも使用しています」。

このプロジェクトは、その後、スピードセットに発展しました。

SpeedSet 1060

ブルックス氏は、スピードセットの担当を引き継いだとき、コンバーターから製函工場まで、さまざまな潜在的ユーザーを訪ねることから始めたといいます： 「デジタルへの移行を阻んでいるものは何か、それを可能にするものは何かを理解しようとしました」。

その結果、スピードセットのあるべき姿が見えてきたとのことです。ブルックス氏は、この印刷機はリーン・ジャスト・イン・タイムの製造アプローチに基づいていると言い、こう付け加えました： 「無駄が少なく、よりサステイナブルなアプローチです」。

最初のモデルはスピードセット 1060で、印刷幅 1.6mの枚葉印刷機です。厚さ0.2～2mmのコート紙、リソペーパー、マイクロフルート素材だけでなく、紙器への印刷にも対応するよう設計されています。ブルックス氏は、「私たちは、このような幅広い素材に対応できる高速バキュームシステムを備えた独自の搬送システムを設計しました」と語ります。

この印刷機は、800 x 1200 dpiのマイクロフルートで最大 150 mpmのリニア速度で稼働することができ、これは 11000 sphに相当します。しかし、フォールディングカートンの場合、ほとんどのユーザーは 1200 x 1200 dpiの解像度で印刷を行いたいと考えるでしょう。ブルックス氏は、紙器ユーザーからのフィードバックでは 120mpmが許容範囲であるとし、次のように付け加えました： 「ですから、品質や素材によって異なる解像度を検討することになるでしょう」。

プリントヘッドは富士フイルムのディマティックス・サンバ・ヘッドで、1200dpiの解像度です。インカは、ディマティックス・ヘッドとの長い付き合いがあり、BHSプロジェクトでもサンバを使用しました。さらに重要な点として、Inca社には、ヘッドを稼動させ続け、故障のリスクを低減するための積極的なメンテナンスシステムにおける実績があります。

プリントノズルと基材表面の間のスローディスタンスはわずか 1.5mmで、ドット配置精度と全体的なプリント品質の向上に役立っています。これは、基板間の反りを常に考慮しなければならないため、異例の近さです。これに対応するため、搬送システムには基板を平らに保つエアバキュームが搭載されています。これは、全体的に高い品質を維持するのにも役立っています。

ブルックスは言う： 「私にとっては、これが最大のセールスポイントのひとつです。人々はマイクロフルートを敬遠してきましたが、芯の強度が向上し、軽量化され、いいプリントをすれば、いい提案ができる」。

初期バージョンは4色ですが、筐体には 7色まで対応できるスペースがあります」。ブルックス氏は： 「ハイエンド・ブランドや製薬会社からの関心が高まり、7色が必要になるかもしれません。私たちは、G7や Fograのようなすべての標準をターゲットにしています。そのため、デルタ Eが 2の範囲内であれば、パントンの色域は 85～95％、7色であれば 95％以上になると考えています」と説明します。

ブルックスは、フォールディングカートンには茶色が少ないため、白インクの必要性はあまりないと指摘しますが、次のように付け加えました： 「茶色のマイクロフルートでは、白がロードマップにあります。大判の段ボールに移行するのであれば、白も選択肢になるでしょう。必要であれば、白のバーを追加する可能性もあります。お客様が紙器よりも段ボールのお客様かどうかによります」。

色とは別に、下塗り用とワニス用の 2本の合計 3本の印刷バーが追加されます。彼は、プライマーとニスをインライン・インクジェットにすることで、インクそのものと同じ方法ですべてを制御できることを意味すると指摘します。ブルックスはこう説明します： 「私たちは、インクとプライマーの組み合わせ方やインクの濡れ方を操作することで、オフセット印刷のような品質を実現できる可能性が高まると考えています。そのため、下塗り、インク、ワニスの化学反応を微調整しています。乾燥とレイダウンを中心に、そして顔料が基材に浸透する方法です」。

アグファは、あらゆるメディアに対応するユニバーサルプライマーを使用しています。ワニスは画像を保護するためのもので、画質を向上させるものではありません」。

水性アグファインクは、食品包装用に安全設計されています。対象市場は、食品、飲料、一部の医薬品用途の一次包装です。

ブルックス氏によると、このインクは非常に低粘度であり、こう付け加えました： 「将来的には、プライマーやワニスを使用しない、より機能的な高粘度インクに対応できるヘッドを検討するかもしれません。しかし、今のところ、私たちは低粘度液でかなり良い解決策を持っています。高粘度インクと低粘度インクのフィルム重量とインクビルドの実際の比率はどうなのか？紙の上のインクが、インク、プライマー、ワニスよりも多いのであれば、それは持続可能な解決策ではありません。また、高分子量成分を含む可能性のある高粘度インクの脱インキ性は？それを水から分離するのは簡単なのか？現実はまだ確定していません」。

乾燥は、Natgraphと Heraeusのユニットを使い、赤外線と熱風をミックスしています。乾燥機を変えることで、表面の装飾に独自の特徴を持たせることも可能だとのことです： 「我々は、箔押しなどの下流の仕上げ工程との互換性の問題を最小限に抑えたいと考えています」。

印刷機の構成

印刷機は右から左へ動き、まずフィーダーから始まり、基板がまっすぐであることを確認するアライメントユニットが続きます。その後、プライマーが塗布され、印刷とワニスが施されます。そこからヘレウスの赤外線ユニット、ナットグラフの熱風乾燥機を経て、スタッカーに入ります。

スタッカーの後ろにはユーザー・インターフェース・エリアがあり、ここでシートのチェックとサインオフができます。ここには 2つの画面があり、1つは密度などの分析を行うもので、もう 1つは印刷を実行するためのものです。フィーダーのそばには、2つ目の操作画面もあります。

スタッカーの直前には、排紙ユニットがあります。ブルックスはこう説明します： 「ダフ・シートが発生した場合、それを印刷スタッカーから引き出すのではなく、システムがそれを検知し、最終スタックの前に吐き出すというアイデアです。つまり、スタッカーに送られるのは印刷品質の良いものだけという考え方です」。

彼はこう付け加えた： 「そして、もしメディアが何らかの形で損傷していれば、ヘッドが立ち上がり、シートはシステムを通過し、最終的にリジェクトされます」。

シートをスキャンするカメラがありますが、ブルックス氏は、グラフィックによってはノズルの欠落を見つけるのが難しいと言います。そのため、各シートの端に信頼性の高いストリップを印刷する予定です。また、オンセットと同様にノズルマッピングも行います」と説明します。

インキは 200リットルのドラムに入っており、オンボードタンクによって、印刷機の運転を停止することなく、インキドラムをその場で交換することができます。

当然、この印刷機はバリアブルデータをサポートしますが、インカ社はこれを処理するためにコンピューティングパワーを上げる必要がありました。ブルックス氏は「人々はバリアブルデータについて尋ねてきますが、私たちはまだ、彼らが何を必要としているのか、そしてそれをどこに置くべきなのかを理解しようとしているところです。Asantiを使えば、ERPや  MISと統合することができます」と述べています。

デジタルの採用

ブルックス氏は、アグファのインキで段ボールに印刷したサンプルを見せてくれました。サンプルは、文字が非常にシャープで、色も鮮やかで、グラデーションもそこそこ良く、明らかな筋やその他のアーチファクトは見られませんでした。明らかにデジタルプリントですが、他の市販プリンターで見たサンプルより悪いということはなかったです。

ブルックスは「私たちが今話している顧客は、この品質が彼らの仕事の 80％に十分だと言っているので、デジタルの採用について考え始めることができます」と述べています。

私たちは競争力のある製品を提供できると信じています。デジタル・インクジェット、プライマー、ニス、すべてをオンラインで提供しています。アナログよりも良いものができると信じています。6000枚から 9000枚がスイートスポットで、8000枚から 8500枚まではデジタルに対して競争力があると思います」。ほとんどの顧客は、デジタル印刷で5000枚から 10,000枚、あるいは 12,000枚の印刷枚数を検討しているとのことです。

ブルックス氏は、ランニングコストは比較的低いと言います。「すべてデジタルなので、消耗品はインク、プライマー、ニスだけです。ヘッドを消耗品として扱うことはないので、ヘッドの交換率は高くありません。ヘッドが消耗品にならないように、波形の開発やメンテナンスに取り組んでいます」。彼は、顧客からの質問は主にフットプリントとエネルギー消費についてだと言い、こう付け加えました： 「しかし、私たちがエネルギーについて話をするとき、顧客は何も考えません」。

現在、英国に 1台、北米に 2台のプレベータ版が設置されています。ブルックス氏は、異なる地域でテストするのは意図的な選択だったと言い、次のように説明しています： 「アーリーアダプター向けのメディアを用意することが重要なのです」。同社は、2024年の早い時期に正式なベータテストを開始したいと考えており、商業的な展開はその 6ヵ月後、つまり Printing United 2024の展示会の頃になると想定している。

今のところ、印刷機は SpeedSet 1060の 1機種だけですが、ブルックス氏は次のように述べています。「私たちは、これを紙器用だけでなく、後に登場する段ボール用などの新しい製品ファミリーとして考えています」。

現在、紙ベースの包装材料用のシングルパスインクジェット印刷機が続々と登場しています。Inca社はフラットベッド UVプリンターで優れた実績を持ち、BHS社との仕事でシングルパスインクジェットを使いこなすことができることを証明しています。アグファのインクジェットインクは業界全体で広く使用されており、ワークフローソフトウェアとカラーマネジメントのノウハウは他の追随を許さないところです。このように、両社を合わせると、非常に強力なサービスになるはずです。

両社の詳細は incadigital.comと agfa.comをご覧ください。

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