В предыдущем посте мы уже упоминали о нашей новой технологии печати UVgel. Сегодня предлагаем поговорить подробнее о ее специфике и предпосылках возникновения.
Но для начала давайте немного отойдем от темы и узнаем, что вообще происходит на рынке широкоформатной печати.
В перспективе до 2020 года ряд исследовательских маркетинговых компаний прогнозирует ежегодный рост полиграфических объемов в среднем на 3%. Ожидается, что основная часть придется на вывески, баннеры, плакаты и, конечно же, упаковочную продукцию. Но кроме роста объемов печати ритм современного бизнеса требует минимизации сроков выполнения заказов. По данным исследования InfoTrends реальная востребованность сроков печати распределилась следующим образом:
Мы видим, что основная доля заказов приходится на печать, выполненную в максимально короткие сроки. Это значит, что в выигрыше будет та компания, которая сможет предложить наиболее оперативное выполнение услуг при прочих равных условиях. Не последнюю роль в этом играет применяемое полиграфическое оборудование.
Сегодня традиционно используется два основных типа печати:
Наибольшее распространение имеет первый вид. Это объясняется относительно невысокой стоимостью оборудования и простотой обслуживания. Однако получение удовлетворительных результатов, в силу применяемых технологий, является постоянным компромиссом между качеством и производительностью. Кроме того, это оборудование работает с ограниченным спектром материалов из-за наличия при печати высокотемпературных процессов.
Одним из способов увеличения производительности является расширение парка оборудования, что требует дополнительных производственных площадей и расширения штата. Это оправдано лишь в периоды пиковых нагрузок и нерентабельно в периоды спадов.
Печать с УФ-отверждаемыми чернилами отличается хорошим качеством при высокой производительности. Но ее широкое применение ограничивается из-за серьезных стартовых инвестиций, которые зачастую оказываются неподъемными для небольших и средних компаний. Однако даже владение таким оборудованием должно обеспечиваться непрерывным потоком заказов в больших объемах, чтобы инвестиции оставались в зоне рентабельности.
Таким образом, сегмент широкоформатной печати имеет две крайних позиции. С одной стороны, невысокие стартовые вложения с низкой производительностью или качеством, а с другой – хорошее качество и скорость, но при высокой стоимости. Новая технология UVgel ориентирована на то, чтобы занять пустующую нишу и дать высокое качество печати при относительно небольших инвестициях.
Рассмотрим основные проблемы, влияющие на скорость и качество печати. Поскольку мы принимаем печать с УФ-отверждаемыми чернилами за своеобразный эталон, то рассматривать будем печать латексными и экосольвентными чернилами. Она имеет ряд слабых мест, связанных с особенностью технологии. То есть полностью избавиться от недостатков нельзя, а модернизация не дает нужных результатов. Из основных недостатков выделим:
Остановимся на каждом подробнее.
Разница площади печатных элементов между цифровым файлом и готовым отпечатком называется Dot Gain. В отечественной полиграфии этому термину соответствует термин «растискивание». В основе этого явления лежит несколько составляющих:
Основа
Каждый материал, применяющийся в качестве основы, имеет индивидуальные характеристики. Сюда относятся:
Первые три характеристики дают оптическое растискивание, которое будет проявляться неизменно при любом виде печати. За счет распространения света в слое носителя в его глубине создается тень от контуров отпечатка. При этом визуально размер отпечатка воспринимается больше, чем есть фактически.
От пористости основы зависит глубина и площадь проникновения краски. Этот параметр тесно связан с физико-механическими свойствами чернил.
Чернила
Основной вклад в явление растискивания приходится на долю чернил. Здесь имеет значение густота, адгезивные свойства, время закрепления, прозрачность и многое другое. При печати выполняются настройки оборудования с целью компенсации растискивания. Но это не всегда дает нужный эффект.
В некоторых случаях повторяемость отпечатка имеет ключевое значение. Например, при печати обоев, когда выполненные в разное время отпечатки, находятся в непосредственном соприкосновении. Качество такой печати реализовать возможно, но это достигается существенным снижением скорости. Так на латексном принтере при максимальном качестве производительность падает до 6 м2/ч. Понятно, что большие объемы высококачественной печати на оборудовании подобного типа в короткие сроки выполнить невозможно.
Подача и режим обработки запечатанного материала
В меньшей степени, но все равно влияет на растискивание скорость подачи и сушки основы. Это сказывается на форме отпечатка капли и степени растекаемости чернил.
Закрепление латексных и экосольвентных чернил происходит под воздействием температуры за счет испарения сольвента (растворителя). Сушка отпечатков происходит при относительно высокой температуре. Из-за этого спектр применяемых материалов в качестве основы ограничен. При латексной и экосольвентной печати нельзя использовать термопластичные материалы.
Принимая во внимание описанные выше нюансы, была разработана новая технология UVgel. Упрощенно процесс печати можно описать следующими стадиями:
Какие же проблемы печати решает UVgel-технология? Жидкие чернила, покидая печатную головку, превращаются в гель непосредственно на носителе. Они сразу формируют точку, не растекаясь по поверхности. Размер и позиционирование точки получаются фиксированными, а также полностью исключается слияние и смешивание соседних точек. Таким образом, мы можем с высокой точностью контролировать механическое растискивание – и это дает дополнительный плюс.
При печати латексными и экосольвентными чернилами с целью снижения растискивания уменьшается разовая подача чернил, но увеличивается количество проходов печатной головки, что существенно снижает производительность оборудования. Технология UVgel позволяет за один проход наносить максимально необходимое количество чернил, не снижая при этом качество отпечатка. То есть мы исключили зависимость скорости печати от этого фактора.
Стоит отметить, что наша новая технология имеет преимущественное отличие и от традиционной УФ-печати. Это касается качества поверхности при запечатывании. Так, при УФ-печати в несколько проходов, каждый слой чернил сушится сразу после печати из-за того, что лампы УФ закрепления двигаются вместе с печатающей головкой. В результате на поверхности отпечатка образуется микрорельеф. В технологии UVgel этот процесс протекает несколько иначе. Гелеобразное состояние чернил не требует мгновенного отверждения. Между моментом их нанесения и УФ-воздействием есть небольшой временной интервал. За это время капля чернильного геля успевает осесть, а силы поверхностного натяжения – сформировать ее гладкую поверхность. Только после этого нанесенные чернила отверждаются УФ-освещением. Принципиальной разницы между этими двумя видами поверхности нет, но более гладкая лучше воспринимает последующее ламинирование.
Технология UVgel имеет дополнительное преимущество благодаря составу чернил. При отверждении отпечатка нет необходимости в температурном испарении сольвента. К тому же, технология требует ведения печати при стабильной температуре +28 0C. А это позволяет существенно расширить диапазон применяемых материалов в качестве основы. Особенно это относится к термопластичным материалам, которые при латексной и экосольвентной печати использовать нельзя. Также при применении материалов с повышенной пористостью и высокой впитывающей способностью данная технология не даст ухудшения качества отпечатка. В отличие от латексных и экосольвентных чернил, которые впитываются и растекаются, пока не произойдет их полное высыхание, UVgel-чернила просто приклеиваются к поверхности, образуя стабильные точки.
Сегодня технология реализована в широкоформатном принтере Oce Colorado 1640 – первом рулонном принтере такого типа. В наших следующих обзорах мы обязательно расскажем о характеристиках машины и аппаратных решениях, применяемых для реализации UVgel-технологии – следите за обновлениями, чтобы не пропустить.
Но для начала давайте немного отойдем от темы и узнаем, что вообще происходит на рынке широкоформатной печати.
Современный рынок широкоформатной печати: тенденции и проблемы
В перспективе до 2020 года ряд исследовательских маркетинговых компаний прогнозирует ежегодный рост полиграфических объемов в среднем на 3%. Ожидается, что основная часть придется на вывески, баннеры, плакаты и, конечно же, упаковочную продукцию. Но кроме роста объемов печати ритм современного бизнеса требует минимизации сроков выполнения заказов. По данным исследования InfoTrends реальная востребованность сроков печати распределилась следующим образом:
- выполнение заказа в течение суток – 41%
- от суток до двух – 21%
- более двух суток – 38%.
Мы видим, что основная доля заказов приходится на печать, выполненную в максимально короткие сроки. Это значит, что в выигрыше будет та компания, которая сможет предложить наиболее оперативное выполнение услуг при прочих равных условиях. Не последнюю роль в этом играет применяемое полиграфическое оборудование.
Сегодня традиционно используется два основных типа печати:
- с латексными или экосольвентными чернилами;
- с УФ-отверждаемыми чернилами.
Наибольшее распространение имеет первый вид. Это объясняется относительно невысокой стоимостью оборудования и простотой обслуживания. Однако получение удовлетворительных результатов, в силу применяемых технологий, является постоянным компромиссом между качеством и производительностью. Кроме того, это оборудование работает с ограниченным спектром материалов из-за наличия при печати высокотемпературных процессов.
Одним из способов увеличения производительности является расширение парка оборудования, что требует дополнительных производственных площадей и расширения штата. Это оправдано лишь в периоды пиковых нагрузок и нерентабельно в периоды спадов.
Печать с УФ-отверждаемыми чернилами отличается хорошим качеством при высокой производительности. Но ее широкое применение ограничивается из-за серьезных стартовых инвестиций, которые зачастую оказываются неподъемными для небольших и средних компаний. Однако даже владение таким оборудованием должно обеспечиваться непрерывным потоком заказов в больших объемах, чтобы инвестиции оставались в зоне рентабельности.
Таким образом, сегмент широкоформатной печати имеет две крайних позиции. С одной стороны, невысокие стартовые вложения с низкой производительностью или качеством, а с другой – хорошее качество и скорость, но при высокой стоимости. Новая технология UVgel ориентирована на то, чтобы занять пустующую нишу и дать высокое качество печати при относительно небольших инвестициях.
Проблемы печати широкоформатных печатных машин
Рассмотрим основные проблемы, влияющие на скорость и качество печати. Поскольку мы принимаем печать с УФ-отверждаемыми чернилами за своеобразный эталон, то рассматривать будем печать латексными и экосольвентными чернилами. Она имеет ряд слабых мест, связанных с особенностью технологии. То есть полностью избавиться от недостатков нельзя, а модернизация не дает нужных результатов. Из основных недостатков выделим:
- явление Dot Gain или растискивание;
- термическая сушка оттиска.
Остановимся на каждом подробнее.
Растискивание
Разница площади печатных элементов между цифровым файлом и готовым отпечатком называется Dot Gain. В отечественной полиграфии этому термину соответствует термин «растискивание». В основе этого явления лежит несколько составляющих:
- оптические и диффузионные свойства основы;
- физико-механические и оптические свойства чернил;
- режим подачи и обработки запечатываемой основы;
- размеры и форма элементов отпечатка.
Основа
Каждый материал, применяющийся в качестве основы, имеет индивидуальные характеристики. Сюда относятся:
- цвет;
- светоотражающая способность;
- прозрачность;
- пористость и многое другое.
Первые три характеристики дают оптическое растискивание, которое будет проявляться неизменно при любом виде печати. За счет распространения света в слое носителя в его глубине создается тень от контуров отпечатка. При этом визуально размер отпечатка воспринимается больше, чем есть фактически.
От пористости основы зависит глубина и площадь проникновения краски. Этот параметр тесно связан с физико-механическими свойствами чернил.
Чернила
Основной вклад в явление растискивания приходится на долю чернил. Здесь имеет значение густота, адгезивные свойства, время закрепления, прозрачность и многое другое. При печати выполняются настройки оборудования с целью компенсации растискивания. Но это не всегда дает нужный эффект.
В некоторых случаях повторяемость отпечатка имеет ключевое значение. Например, при печати обоев, когда выполненные в разное время отпечатки, находятся в непосредственном соприкосновении. Качество такой печати реализовать возможно, но это достигается существенным снижением скорости. Так на латексном принтере при максимальном качестве производительность падает до 6 м2/ч. Понятно, что большие объемы высококачественной печати на оборудовании подобного типа в короткие сроки выполнить невозможно.
Подача и режим обработки запечатанного материала
В меньшей степени, но все равно влияет на растискивание скорость подачи и сушки основы. Это сказывается на форме отпечатка капли и степени растекаемости чернил.
Термическая сушка
Закрепление латексных и экосольвентных чернил происходит под воздействием температуры за счет испарения сольвента (растворителя). Сушка отпечатков происходит при относительно высокой температуре. Из-за этого спектр применяемых материалов в качестве основы ограничен. При латексной и экосольвентной печати нельзя использовать термопластичные материалы.
Технология печати UVgel: особенности и преимущества
Принимая во внимание описанные выше нюансы, была разработана новая технология UVgel. Упрощенно процесс печати можно описать следующими стадиями:
- Разогрев UVgel-чернил в печатающей головке до перехода их из гелевого состояния в жидкое.
- Нанесение чернил на носитель, температура которого автоматически поддерживается на уровне +28 0C.
- За счет поддержания заданной температуры чернила, попадая на носитель, мгновенно превращаются из жидкости в гель.
- В гелеобразном состоянии капли сразу фиксируются на носителе и не растекаются.
- После нанесения чернил на носитель они отверждаются светодиодным УФ-освещением.
Какие же проблемы печати решает UVgel-технология? Жидкие чернила, покидая печатную головку, превращаются в гель непосредственно на носителе. Они сразу формируют точку, не растекаясь по поверхности. Размер и позиционирование точки получаются фиксированными, а также полностью исключается слияние и смешивание соседних точек. Таким образом, мы можем с высокой точностью контролировать механическое растискивание – и это дает дополнительный плюс.
При печати латексными и экосольвентными чернилами с целью снижения растискивания уменьшается разовая подача чернил, но увеличивается количество проходов печатной головки, что существенно снижает производительность оборудования. Технология UVgel позволяет за один проход наносить максимально необходимое количество чернил, не снижая при этом качество отпечатка. То есть мы исключили зависимость скорости печати от этого фактора.
Стоит отметить, что наша новая технология имеет преимущественное отличие и от традиционной УФ-печати. Это касается качества поверхности при запечатывании. Так, при УФ-печати в несколько проходов, каждый слой чернил сушится сразу после печати из-за того, что лампы УФ закрепления двигаются вместе с печатающей головкой. В результате на поверхности отпечатка образуется микрорельеф. В технологии UVgel этот процесс протекает несколько иначе. Гелеобразное состояние чернил не требует мгновенного отверждения. Между моментом их нанесения и УФ-воздействием есть небольшой временной интервал. За это время капля чернильного геля успевает осесть, а силы поверхностного натяжения – сформировать ее гладкую поверхность. Только после этого нанесенные чернила отверждаются УФ-освещением. Принципиальной разницы между этими двумя видами поверхности нет, но более гладкая лучше воспринимает последующее ламинирование.
Технология UVgel имеет дополнительное преимущество благодаря составу чернил. При отверждении отпечатка нет необходимости в температурном испарении сольвента. К тому же, технология требует ведения печати при стабильной температуре +28 0C. А это позволяет существенно расширить диапазон применяемых материалов в качестве основы. Особенно это относится к термопластичным материалам, которые при латексной и экосольвентной печати использовать нельзя. Также при применении материалов с повышенной пористостью и высокой впитывающей способностью данная технология не даст ухудшения качества отпечатка. В отличие от латексных и экосольвентных чернил, которые впитываются и растекаются, пока не произойдет их полное высыхание, UVgel-чернила просто приклеиваются к поверхности, образуя стабильные точки.
Сегодня технология реализована в широкоформатном принтере Oce Colorado 1640 – первом рулонном принтере такого типа. В наших следующих обзорах мы обязательно расскажем о характеристиках машины и аппаратных решениях, применяемых для реализации UVgel-технологии – следите за обновлениями, чтобы не пропустить.