与模拟系统相比，该技术可以简化操作并减少浪费。设备制造商正在努力改进并降低前期成本，以加速数字化转型。大多数美国人都熟悉数字喷墨印刷机在短短几秒钟内喷出清晰、充满活力的文档的呼啸声。正如这项创新取代点阵印刷机等传统工具改变了家庭和办公室印刷一样，工业规模的数字喷墨技术现在正在改变包装领域。
“它与家用彩色印刷机非常相似，”印刷设备制造商Kirk-Rudy的销售和营销副总裁吉姆·威廉姆斯说， “包装领域的喷墨技术是革命性的。”
数字印刷技术预计将在质量和数量上从多个方面颠覆包装行业，其主要优势包括轻松快速地将装饰设计从概念推进到印刷图像，以及大幅减少浪费。
设备制造商EFI全球营销副总裁 肯·哈努莱克表示，得斯玛、乔治太平洋、国际纸业和维实洛克等包装公司都是尝试数字印刷的“数字创新者”。其他主要设备制造商包括巴伯兰、多米诺、得世和惠普。
根据咨询公司Keypoint Intelligence的数据，从数量上看，数字印刷约占整个包装市场需求的2%。在从模拟系统过渡缓慢的过程技术处于包装行业采用的早期阶段，但预计势头将会加速。市场研究公司史密瑟斯预测，从2022-2027年，数字化将成为增长最快的包装印刷技术。
史密瑟斯印刷分析师兼顾问肖恩·史密斯在10月份的一次网络研讨会上表示：“喷墨印刷机的市场份额较小，但价值却高得多。这就是为什么越来越多的加工商考虑数字化——因为它提供了高附加值的机会。”
据Keypoint Intelligence分析师称，在数字印刷包装主流市场接受之路上，印刷标签供应商和直接在包装介质上印刷的供应商之间存在着差异。
虽然窄幅标签的数字化之旅始于1994年，但这项技术直接在包装上的使用才引起人们的关注大约5年时间。据Keypoint分析师称，它于2001年首次开始用于瓦楞包装，并于2016年随着下一代技术的发布而重新得到加强，至于折叠纸盒和软包装的技术探索才刚刚开始。
Keypoint包装副总裁夫·特滕表示：“我们正处于与数字印刷相关的市场发展的不同阶段。在瓦楞纸箱、折叠纸盒和软包装的核心市场，当然如果想把硬包装也包括在内，它实际上才刚刚进入。”
Keypoint的一项调查显示，近四分之三（73%）的加工商认为该技术对未来具有颠覆性和变革性。与大多数创新一样，包装领域的数字印刷必须克服早期障碍，让用户相信经过验证的系统的价值。该技术的许多早期采用者和支持者认为，与其他印刷方法相比，其效率和灵活性的提高值得投资和学习。
加工商最初可能会深入研究数字印刷，以降低每份的长期成本，但“他们可以而且应该扩展这一点，以提高全厂的生产力，”韦特斯滕说，更好的数字利用率有助于整体生产线优化，从而提高整个系统的生产力。加工商的设备利用率有望提高5%，这对盈利能力产生重大影响。
“刷是加工设备中的传统颈如果除该瓶颈，就可以简化上游和下游流程，”韦特斯滕说， “这就是数字印刷转型开始的地方：调整系统和工作流程，并围绕响应能力和灵活性启用新功能。”
无需制版
胶印、柔印和轮转凹印等方法几十年来一直主导着包装印刷行业。这些工艺都涉及到了制作印版，而数字印刷则无需制版。设计人员在计算机程序中开发所需的图像，并将数字文件发送到喷墨设备，喷墨设备将墨滴直接喷射到包装介质上。
“你可以带着印刷文件直接走到印刷车间，。因此，一旦设计稿获得批准并签字，并将其发送到机器中，就可以开始印刷，”Printpack的市场开发经理威廉·巴洛说道，该公司使用数字印刷生产软塑料包装。“您不需要这些与印刷相关的额外步骤和额外成本。”
数字设备通常有两种不同的型号：卷筒印刷机，其中连续送入的包装材蜿蜒过卷对机械，在印刷后切割成多个部分；以及单张纸印刷机，例如用于某些瓦楞制版介质的单张纸印刷机。
彭博社瓦楞包装市场分析师瑞恩·福克斯表示，卷筒纸印刷机往往没有单张纸印刷机复杂。对于单张纸，“每张纸都需要传输，它更厚，容易受到干扰，这导致了两种机器类型之间印刷质量的差异。
韦特斯滕表示，这些因素还使得卷筒纸印刷机的输出能力比单张纸印刷机高出约10倍。“我们今天看到的是大型瓦楞纸箱公司开始投资轮转印刷机以彻底改变工作流程，这对交货时间的影响相当令人大开眼界：在数字印刷机上，重复订单的传统交货时间为18-20天，可以缩短到不到5天。”
Keypoint表示，虽然期的数字备通常需要多次将送通过印刷机才能达到所需的颜色和油墨覆盖范围，但单通道数字印刷于2016年出现，并进一步改变了游戏规则。
福克斯说，多通道设备“非常慢，而且一次只能印刷一张非常大的瓦楞纸板，而且该纸板可能需要几分钟才能印刷”，但现在单通道数字设备更加高效且更加常见。他估计美国约有60台单通道瓦楞纸数字印刷机正在运行。
较旧的基于扫描机的技术使用在介质上来回移动的喷头。现代单通道印刷机使用固定喷头，当介质在传送带上通过下方时，固定喷头会喷射墨滴。
哈努莱克说， “单通道是一种可扩展的技术，我们坚信单通道技术是未来。EFI在全球安装的60台数字设备中，约80%用于瓦楞包装，另外20%用于标志和展示。通常瓦楞纸箱厂在其配送半径的每300-500英里内就有一台印刷这样他们就可以将纸箱运送到供应链或其售客户。我看到了一个机会，可为些企业提供很多印刷机，帮助他们实现100%数字化的使命。”
大多数数字印刷讨论都集中在瓦楞纸箱，不仅因为瓦楞纸箱构成了最大的包装领域，还因为它是该技术更有利的基材之一。水性油墨适用于多孔表面，而UV油墨则位于表面顶部，适用于塑料等基材。印刷和营销解决方案公司Quad的包装部门总经理 史密斯·兰克福德表示，数字油墨带来了不同的、更好的外观。
Keypoint分析师还预测混合印刷机的普及将出现“爆炸式”增长。这些印刷机集成了多种数字和模拟印刷和加工技术（主要是数字和柔印），以充分利用每个系统的优势。例如，数字喷墨印刷生产线可以配备一个或多个柔印单元。海德堡、Kento和克朗斯等供应商生产混合系统。
对于寻求更大多功能性和自动化但又不全致力于数字化的加工商来说，混合选项正在成为流行数字化切入。一些加商还更喜欢数字喷墨与柔印涂布和装饰功能的轻松结合优势。
不过，数字印刷技术并不局限于平面基材。包装供应商传统上使用丝网印刷将装饰直接转移到没有标签的瓶子和罐子上，但数字喷墨印刷也正在渗透到这些领域。
“我们知道技术挑战在于直接印刷在3D形状的容器上，”O-I Glass葡萄酒和烈酒全球营销总监梅丽安特·李曼 说道。该公司已在欧洲运营一台数字机器约四年，并与克朗斯合作根据需要优化印刷流程。中期目标是将数字能力扩展到O-I的美国设施，但因疫情而偏离了目标。
一个关键特点是，该设备在装饰过程中不会水平倾斜瓶子，而是旋转直立的容器，以使油墨转移到所有表面上。“这个实际上使瓶子保持垂直位置。瓶子不会移动——印刷喷头会自行旋转。然后你就有了使用CMYK技术印刷图像的喷头，”利曼说。
加强可持续展
数字喷印刷供应和服务提供商宣传该创新相对于模拟印刷机的可持续性优势。他们主要描述了消除印版所带来的好处，这意味着更少的浪费和排放。
生产每块重达数百磅的工业规模版材是资源密集型的。虽然一些印刷机回收或重新利用印版（尤其是金属印版），但许多印版都被丢弃。由于每家公司的印刷计划存在差异，真实吨位很难量化，但福克斯表示，每年有“数百万”印版因磨损或印刷设计发生变化而被浪费。
直接到介质印刷消除了额外标签基材的额外材料和浪费。O-I的利曼表示，对于瓶子来说，消除标签可以减少基材，并消除最低订单要求中的浪费。“通过数字印刷，可以及时印刷灌装活动所需的数量，从而减少浪费。”
按需印刷使跨基材的加工商够缓解生产过剩，从而大大减少废物量。此外，用户表示，与印相比，墨的精滴墨技可以减少浪费其他数字墨机械艺（例固化）比模拟机器更节能，从而减少总体碳排放。
EFI的哈努莱克表示：“我们使用LED UV油墨固化技术，该技术比某些热固化技术节省80%的能源。虽然UV油墨本身不能完全回收，但在加工过程中有一种方法可以与纤维进行一些分离。”
实施障碍和改进
尽管技术的使用不断增长，但消息人士称，主流数字印刷技术的采用将需要克服某些障碍。改造模拟系统并不是一个可行的选择。因此，公司通常投资于整条生产线而不是零散的组件，这会增加成本。彭博社的福克斯表示，由于包装创新，前期机械价格仍然很高，而成本是迄今为止阻碍更广泛采用的主要因素。
消息人士称，在生产方面，达到一定数量的字印刷成本更高。成本交叉点因公司和印刷作业而异，但消息人士称，通常它位数千印张之间。“叉点介于10,000-50,000之间。一超过这个度，柔印一些现有的模拟技术可能会占据优势，”哈努莱克说， “但我们相信，与数字印刷相关的价值主张远远超过了长期印刷和单位成本的限制。我们相信将会有一个转折点。”
许多设备供应商和包装加工商认为数字印刷更适合小型作业或小批量印刷。“如果您要印刷400万件这样的物品，喷墨技术就不会成为首选技术，从长远来看，整个过程可能会很昂贵，”Kirk-Rudy的威廉姆斯说， “柔印或胶印是为长版订单而设计的。”
短版订单的定义因公司而异。但据Keypoint分析师称，对于许多加工商来说，小批量生产还不到其总加工量的10%，他们表，“参与小量作业是开业务的必条件，以保持加工参与大批量务的欲望。
此外，Quad兰克福德表示，使用数字轮转印刷设备来完成折叠纸盒可能具有挑战性。“我们确实拥有印后设备，可以帮助我们进行模切，并为折叠和粘合做好准备，但设备稍微复杂一点，速度慢一点。因此它并不适合长版订单。”
在单张纸方面，Quad在彩色工艺方面也遇到了一些设备挑战。兰克福德说，在使用四色单张纸数字印刷机时，“我们无法匹配足够多的潘通色库来满足客户需求”。相反，Quad的卷对卷设备使用六种或七种颜色，这使得最终产品更接近潘通色库。“已经取得了进展，情况已经好转了，”兰克福德说， “在将来的某个时候，我相信它会达到与胶印竞争的地步，但今天还不行。”
设备制造商不断调整机械以减轻客户的挑战。例如，Kirk-Rudy的威廉姆斯指出了种擦拭器机制可以防止喷墨刷机的常见题——喷头堵塞。经一定次数的印后，特殊切割布料会覆盖在头上，从而消除了操作员手动擦拭喷头的需要。
他说，与家用喷墨印刷机不同的是，工业型号的“当机器闲置时，油墨的微小颗粒会流过喷头”，以防止干燥和堵塞。Kirk-Rudy提供了一项专有功能，使输送带不会被喷头覆盖——一个小型真空吸尘器，可将喷头颗粒吸入槽中。
消息人士称，随着数字印刷技术的进一步改进和更多的加工商采用它，价格将会下降，就像大多数技术一样，这将刺激主流采用的更大推动力。Keypoint分析师表示，尚未深入研究数字印刷的加工商普遍认为，这不是是否会发生的问题，而是何时发生的问题。
EFI的哈努莱克表示，扩大规模是“一个慢的过程”，但数字业务正在稳步增长，预计很快就会加速。“现在是模拟到数字真正开始加速的时候了。”
