Недостающее звено в промышленной струйной печати
Многие годы развитие полиграфии было связано, в частности, с прогрессом в области бумаги для печати, в первую очередь, офсетной. Распространение новых цифровых способов печати должно привести и к появлению специальных видов бумаги, использовать которые будет наиболее выгодно (как с точки зрения качества, так и с точки зрения экономики) на промышленных струйных печатных машинах. Мы протестировали образцы таких бумаг, которые только выходят на российский рынок.
О промышленной струйной печати в последнее время сказано много. Но большинство материалов затрагивают в основном технику и технологию этого способа, не учитывая ряд других особенностей. С одной стороны, промышленных струйных печатных машин в нашей стране работает штучное количество, но интерес к ним есть, поскольку считается, что за этой технологией будущее полиграфии. Не будем вдаваться в полемику, отметим лишь, что из обсуждений почему-то исключается тема запечатываемых материалов. Конечно, в офсетной печати этого вопроса нет изначально — этот способ достиг такого развития, что позволяет печатать практически на любой бумаге и множестве других листовых материалов, которые в принципе можно пропустить через машину. Хотелось бы, чтобы в промышленной струйной печати ситуация была аналогичной. Однако не все так просто. В момент появления цифровой печати вопросы бумаги поднимались очень серьезно. Печатать можно было только на сертифицированных бумагах, которые зачастую продавали сами производители устройств цифровой печати. Для них это было, конечно, выгодно, но полиграфисты не хотели с этим мириться, поскольку сертифицированные бумаги продавались заметно дороже привычных офсетных аналогичного качества.
Развитие струйной печати еще больше усложнило задачу использования привычных офсетных бумаг. Струйным способом хорошо печатать на специально для этого предназначенных бумагах. Для того, чтобы водные чернила (пигментные или на основе красителей) хорошо воспроизводили изображение, бумага должна обладать рядом противоречивых свойств: чернила должны быстро впитываться в слой бумаги, чтобы не смазывались, но при этом не должны проникать в ее слой и не растекаться, чтобы сохранять резкость изображения. Чернила должны быть текучими (с низкой вязкостью), но при попадании на бумагу быстро ее терять, чтобы не растекаться в слое бумаги и не смешиваться с чернилами других цветов. И это только малая часть всех требований к комбинации чернила/бумага.
Чтобы обеспечить качественную печать, бумага для струйной печати имеет сложное многослойное покрытие, слои которого выполняют целый ряд функций: принимают и удерживают краситель, быстро отделяют и отводят во внутренний слой воду, либо, наоборот, препятствуют попаданию воды во внутренний слой и т.д. Если на бумаге нет таких покрытий, то процесс печати становится непредсказуемым.
Так было до появления промышленной струйной печати, то есть такой, которая должна быть частью промышленного производства и обеспечивать принятый в индустрии достойный результат. В момент ее появления процесс стал развиваться в трех основных направлениях. Появление относительно недорогих и простых по конструкции бумаг, предназначенных для струйной печати. Как правило, это однослойные бумаги, хорошо удерживающие краситель или пигмент и минимизирующие растекание. Такие бумаги выпускает целый ряд производителей. Элитное качество печати на такой бумаге вряд ли получится, особенно если речь идет о насыщенном изображении, в котором много чернил на единицу площади. Но среднее коммерческое качество будет. Во всяком случае, заметно выше, чем на бумаге, вообще не имеющей «струйного» покрытия.
Появление цифрового оборудования, которое предназначено для печати на обычных бумагах с подготовкой. В процессе печати или непосредственно перед ним бумага грунтуется, то есть покрывается специальным веществом, которое создает рабочий слой, в котором и удерживается краситель или пигмент из струйных чернил, и этот же слой препятствует растеканию чернил. Такой подход позволил существенно улучшить качество струйной печати и успешно печатать коммерческую продукцию. Впрочем, неизвестно, оказывается ли такой подход выгоднее предыдущего, поскольку появляется еще один расходный материал (то самое покрытие или грунт), да и чернила должны быть не простые, а хорошо совместимые с грунтом.
Появление цифрового оборудования для печати на обычных бумагах без подготовки. Здесь бумага не грунтуется и не обрабатывается, печать ведется непосредственно на типовой офсетной бумаге: как мелованной, так и не мелованной. Процесс обеспечивается за счет чернил с очень сложным составом. Например, используются гелеобразные чернила, требующие разогрева для повышения текучести в печатных головках или чернила с повышенным содержанием органических компонентов, снижающих растекание и ускоряющих высыхание. Могут использоваться и чернила с мгновенным УФ-отверждением и т.д. В состав печатной машины могут входить также высокоинтенсивные сушильные устройства для быстрого удаления воды из капель чернил. Используются и другие высокотехнологичные приемы, обеспечивающие возможность печати на обычных бумагах. Насколько экономически оправданы такие подходы, пока сказать сложно, поскольку инсталлированная база в мире невелика и статистика пока не собрана. Но по предварительным расчетам все равно существенно дешевле, чем печать на специальных струйных бумагах, не получается.
Использование обычных офсетных бумаг для современных струйных машин осложняется еще рядом факторов. Многие современные струйные машины имеют рулонное построение и печать ведется на довольно высокой скорости (не такой, как в скоростных офсетных ротациях, но тем не менее), что создает серьезные динамические нагрузки на полотно. Ширина полотна в струйной печати обычно меньше, чем в офсете (рулоны офсетной бумаги от 600 мм, в то время, как для цифровой печати рулоны бумаги обычно 350-420 мм, а бывают и 220 мм). В процессе печати на полотно попадают чернила, содержащие воду. При большой площади запечатки воды на полотне оказывается достаточно много. А бумага, как известно, воду не любит. Она коробится, ее прочностные свойства резко снижаются (и это при меньшей ширине плотна), бумагу «ведет» (меняются геометрические размеры) и т.д. Поэтому производители струйной бумаги учитывают такую особенность струйной печати. В результате такая бумага отличается от офсетной не только покрытием, но и составом бумажной массы и используемыми проклейками. В частности, в струйной бумаге больше целлюлозы, поскольку она лучше, чем древесная масса, выдерживает увлажнение.
В общем, если резюмировать, то пока до конца не понятно, какой путь развития наиболее перспективен. В настоящее время рынок имеет развитие по всем перечисленным направлениям. Более того, ряд цифровых типографий вполне успешно используют и обычную офсетную бумагу в промышленной струйной печати. Не во всех случаях такой подход допустим, но при печати несложной продукции (например, текстовых черно-белых книг с минимумом штриховой графической информации) — вполне.
Эксперимент
Мы решили провести простой эксперимент с бумагами и отпечатать наш типовой тест для черно-белой печати на струйной печатной машине Screen TruePress Jet 520 в типографии «Известия». В первом случае мы использовали обычную офсетную бумагу, на которой типография постоянно печатает книги, во втором — специальную струйную бумагу для промышленной печати, которую планирует выводить на российский рынок компания Lomond.
Как и ожидалось, отпечаток, полученный на бумаге для струйной печати, визуально имеет более высокое качество. Это обусловлено двумя основными факторами: более высокая оптическая плотностью чернил и большая чёткость мелких элементов изображения.
Денситометрические измерения показывают, что при печати на обычной офсетной бумаге оптическая плотность чернил составила D=1.0 (что, в целом, соответствует нормам офсетной печати на бумагах подобного типа). На материале со специальным покрытием этот показатель существенно выше — D=1.25, в результате изображение становится более насыщенным и контрастным. Отметим, что настройки подачи чернил не менялись, то есть в обоих случаях на бумагу нанесено одинаковое их количество.
Волокнистая поверхность офсетной бумаги неравномерно впитывает чернила, что снижает контраст и приводит к появлению шумов на сплошных заливках. У бумаги Lomond таких особенностей не наблюдается, что приводит к тому, что плашки и градиенты становятся не только более плотными, но и более равномерными. По тем же причинам чернильные точки на поверхности бумаги для струйной печати имеют более точное положение и четкую форму, из-за чего повышается читаемость мелких шрифтов: как позитивных, так и негативных. На негативных элементах теста отличия между двумя отпечатками становятся особенно заметными.
Для иллюстрации на рисунке показаны увеличенные фрагменты полученных отпечатков. Как видно, правая часть обоих изображений (на бумаге Lomond) напечатана более качественно.
