Impresión digital para embalajes de cartón corrugado

Todo lo que debe saber sobre la calidad de impresión y la vida útil de los equipos

Desde la década de los 90, la impresión digital ha experimentado un gran auge entre las impresoras comerciales. Cada vez hay más productores de packaging que la están adoptando. ¿Cuáles son sus ventajas? ¿Cómo se puede garantizar una calidad de impresión alta y constante con la impresión digital a la vez que se reducen los costes?

Para responder a estas preguntas, analizamos la evolución de las prensas de impresión digital y las distintas técnicas disponibles. También hablaremos de cómo mantener una calidad de impresión alta de forma constante y cómo evitar el desgaste prematuro de los equipos.

Las primeras prensas de impresión digital comerciales se presentaron en el año 1993 en la IPEX de Birmingham. Su presentación fue algo revolucionario porque este tipo de prensas no necesitaban de planchas de impresión, pero los resultados de impresión no estaban a la altura de los que se conseguían con el offset. Debido a su elevado coste de impresión, su aplicación se limitó a la impresión de pequeñas tiradas o para pruebas.

Pero su desarrollo no se detuvo aquí. Tanto los fabricantes de impresoras para ordenador como las grandes marcas de prensas de impresión se lanzaron a innovar y perfeccionar la tecnología de impresión digital.

Año tras año fueron perfeccionando los cabezales de impresión y los procesos que controlan la distribución de tinta, eliminando así muchas de las limitaciones que tenían estas primeras prensas de impresión digital.

¿Cómo funciona una prensa de impresión digital? ¿Qué significan los términos: piezo, binario, DOD y CIJ?

En la impresión digital, el diseño o la maqueta se convierte en datos digitales, que se transfieren directamente al sustrato, sin la necesidad de utilizar planchas de impresión. Los dos métodos más comunes para el proceso de impresión propiamente dicho son el láser y la inyección de tinta.

1. Impresoras láser (LED, electrofotográficas)

Las impresoras láser utilizan tóner, un polvo muy fino que parece líquido. Un láser o LED proyecta la imagen digitalizada sobre un tambor electromagnético. Las zonas del tambor que se cargan eléctricamente atraen las partículas de tóner. Posteriormente, el tambor transfiere el tóner al sustrato. Para fijar el tóner, que todavía está presente como polvo sobre el sustrato, unos cilindros calentados (fusores) funden el tóner al medio de impresión.

2. Impresoras de inyección de tinta

Las impresoras de inyección de tinta transfieren la imagen digitalizada mediante la expulsión de diminutas gotas de tinta a través del inyector del cabezal de impresión.
Pero, ¿cómo llega el color correcto al lugar deseado? Eso depende del tipo de impresora de inyección de tinta: inyección de tinta continua (CIJ) o gota a demanda (DOD).

Inyección de tinta continua (CIJ)
Un cabezal de inyección de tinta CIJ produce un flujo de gotas continuo durante la impresión. Las gotas se dirigen al sustrato o bien se desvían mediante carga electrostática. Posteriormente se recoge la tinta no utilizada, que se filtra y reutiliza.

Gota a demanda (DOD)
El sistema de gota a demanda es el segmento de inyección de tinta que más rápido crece; solo genera las gotas de tinta cuando se requiere. Esto se produce en el cabezal de impresión mediante un proceso térmico o piezoeléctrico, y cuyos principios básicos se describen a continuación.

Cabezales térmicos

Piezoelectric inkjet printheads

Los cabezales térmicos son rápidos y proporcionan una gran calidad de imagen, pero solo son adecuados para su uso con tintas resistentes al calor, normalmente de base acuosa.
Los cabezales de impresión piezoeléctricos son caros, pero pueden durar mucho tiempo si se dan las condiciones adecuadas (más adelante hablaremos de ello) al no estar expuestos al deterioro causado por la temperatura. Además, evitan el derroche de tinta y son capaces de procesar una amplia gama de tintas, incluidas las sensibles al calor.

Tecnología de tonos medios en las prensas de inyección

Otra diferenciación, que se divide en tecnología de cabezal binario y de escala de grises, es la forma en que una impresora de inyección de tinta crea zonas de color más claro.

La mayoría de las prensas de inyección de tinta modernas funcionan con cabezales de impresión en escala de grises de una sola pasada porque consumen menos tinta, dan mejores resultados de impresión y son más rápidas que las prensas de inyección de tinta binarias.

Los procesos de impresión offset y flexográfica son los procesos de impresión analógica más utilizados para el packaging de cartón corrugado y plegable. Para los expositores y cajas de cartón corrugado, puedes elegir entre la preimpresión y la postimpresión.

Preimpresión: aquí la capa superior del cartón corrugado se imprime por separado (offset CMYK/grabado litográfico) y luego se añade en la corrugadora como liner.

Postimpresión: impresión directa de cartón corrugado, alimentación del proceso por planchas. El método de postimpresión analógico más utilizado es la flexografía, que se emplea sobre todo para tiradas largas por el alto coste de preparación que conlleva.

El packaging de lujo que se utiliza para los productos electrónicos, las joyas y los perfumes, hecho de cartón plegable, cartón y cartón de fibra virgen, suele imprimirse en offset.

Por lo tanto, existe una gran cantidad de técnicas de impresión analógicas probadas. Entonces, ¿por qué hay tantos productores e impresores de packaging que invierten en prensas digitales?

En 2014, Smithers Pira vaticinó que la cuota de mercado de la impresión digital pasaría del 13,5 % al 21 % en 2024. Un informe reciente augura un nuevo aumento del 65 % para 2029, que será debido principalmente a las mejoras que se produzcan en las técnicas y a los cambios en la demanda del mercado.

¿Cuáles son estas demandas del mercado? Una de las tendencias es el aumento del comercio electrónico y la llamada «experiencia del unboxing». Cada vez hay más y más compras que se hacen online y paquetes que se entregan en las casa de la gente, en los que el embalaje juega un rol muy importante.

Los vídeos online en los que la gente hace el «unboxing» de su compra y hace uso de ellos tiene su impacto en la popularidad de una marca Así pues, ya no basta con tener un packaging correcto pero aburrido.

Para ayudar a conseguir lo que las marcas necesitan, la impresión digital ofrece las siguientes ventajas en comparación con la impresión analógica:

• No hay gasto en utillaje
• Apenas hay costes de preimpresión
• Los cambios de color, al igual que en la flexografía, no son necesarios. Por tanto, hacer una nueva tirada con un diseño diferente apenas requiere ajustes.
• Excelente calidad de impresión
• Tiempos de ejecución rápidos
• Consigue que las pequeñas tiradas sean rentables

La impresión digital crea nuevas oportunidades sin precedentes. ¿Qué te parece la edición especial de un paquete de seis Pepsi para un campeonato de fútbol? ¿O comida para perros personalizada, adaptada al tipo y la edad de tu perro, y en el que aparece el nombre de tu mascota en el envase, como hizo Pedigree? La impresión digital lo hace posible.

Otra aplicación es la impresión rápida y estética de datos variables, como códigos de barras, fechas de caducidad y números de lote.

Aunque la flexografía y el offset son los procesos más rentables para la impresión de grandes volúmenes, muchos profesionales del packaging también buscan ofrecer las ventajas de la impresión digital.

Los fabricantes de impresoras láser y de inyección de tinta, los principales fabricantes de prensas de impresión e incluso las marcas de corrugadoras están dedicando muchos esfuerzos a desarrollar y mejorar las prensas digitales para el packaging, tanto en la fase de preimpresión como en la de postimpresión.

La impresora híbrida es un avance muy interesante que combina las ventajas de la impresión analógica y la digital. La parte de flexografía imprime grandes masas de color sólido, y en el resto de zonas se pueden imprimir digitalmente imágenes o datos variables.

Gracias a las innovaciones técnicas que se han ido incorporando se han conseguido superar las numerosas limitaciones que tenían las primeras prensas de impresión digitales, como por ejemplo:

Calidad de impresión: la calidad de impresión ya no es inferior a la del offset gracias a las innovaciones que se han hecho en los cabezales de impresión.

Velocidad: la tecnología de inyección de tinta de varias pasadas era lenta. La aparición de la tecnología de una sola pasada hizo que la impresión digital fuera mucho más rápida, gracias a los modernos cabezales de impresión que combinan los formatos de escala en grises y de gota variable en la misma tirada.

Opciones de tinta limitadas: los nuevos tipos de tinta han sustituido a las tintas que no eran las más adecuadas para el envasado de alimentos o carecían de la aprobación de la FDA. Cada vez surgen más tintas seguras y respetuosas con el medio ambiente, con características especiales, como los colores especiales y los efectos brillantes.

Sin embargo, hay dos factores inherentes a la impresión digital en papel o cartón que generan cierta preocupación. La combinación de la electricidad estática y el polvo.

El proceso de impresión digital utiliza cargas eléctricas. Esto hace que los inyectores de impresión muy fina atraigan polvo. El papel, el cartón plegable y el cartón corrugado son sustratos que suelen contener polvo, dada su naturaleza fibrosa. Además, las partículas de polvo que hay suspendidas en el ambiente en el lugar de producción se adhieren al material durante su transformación debido a la electricidad estática.

Durante la impresión, estas partículas, que apenas son visibles, se adhieren a los inyectores de impresión, que están a su vez cargados estáticamente, lo que provoca que se obstruyan, salpiquen o no dejen pasar la tinta. Esto hace que se produzcan manchas o que aparezcan zonas sin imprimir en el material impreso. Además, la obstrucción de los inyectores hace que se reduzca la vida útil de los caros cabezales de impresión.

Crucial para una impresión sin problemas: un sustrato sin polvo

Si quieres imprimir digitalmente sin problemas, el sustrato: papel, cartón o cartón corrugado, debe estar completamente limpio. Esto evita que se bloqueen los inyectores y se desgasten prematuramente los cabezales de impresión. Además, también se evitan la aparición de chupones u ojos de buey provocados por polvo, restos de recortes o micropartículas que están presentes en el sustrato. Se identifican por ser manchas que no están impresas en el material y son un motivo de rechazo del producto. Este problema no es solo específico de la impresión digital, sino que también aparece en la impresión flexográfica y offset. (Encontrarás más información sobre los efectos del polvo presente en los lugares de fabricación aquí.)

La resolución de los problemas derivados del polvo es algo necesario, pero sencillo. Weducon desarrolla soluciones de limpieza de bandas que eliminan el polvo en numerosos procesos de producción, sin afectar a la sensibilidad de los procesos de fabricación e impresión.
Para las demandas especiales del cartón corrugado, desarrollamos el Corrucleaner, que integramos en la corrugadora Quantum, se consiguió obtener un cartón corrugado totalmente limpio para la impresión digital del embalaje de Blue Jay. Estos sistemas de limpieza de bandas también es posible instalarlos en corrugadoras antiguas, sin necesidad de alterar el programa de producción y sin hacer cambios en la configuración existente.

Para la fabricación e impresión de papel y cartón compacto sin polvo, equipamos tanto las líneas de producción existentes como las nuevas con los sistemas de limpieza de bandas Weducon HE 90. Esto es algo que hemos hecho en Sihl, e Inpol-Papier.

Como hemos visto, un sustrato limpio y sin polvo es la condición principal para la obtención de buenos resultados en la impresión y, sobre todo, en la impresión digital. Solucionar el problema del polvo evita las quejas, el desgaste prematuro, el despilfarro, las paradas de producción y el estrés laboral, garantizando un entorno de trabajo sano.

¿Te gustaría obtener más información sobre qué soluciones son más eficaces para los problemas de polvo que tienes en tu proceso de producción? Contáctanos; queremos conocer tu opinión.