Gdy pojawiły się na rynku pierwsze drukarki flatbed UV, oferowały oszczędność kosztów pracy dzięki drukowaniu bezpośrednio na podłożu, co eliminowało konieczność montażu i laminowania. Tym samym technologia UV umożliwiała zakładom drukarskim ekspansję na nowe rynki poprzez drukowanie na różnych podłożach. Pozwalała ona także na poprawę warunków produkcji przez ograniczenie, choć nie wyeliminowanie szkodliwych oparów i lotnych związków organicznych związanych z drukiem rozpuszczalnikowym. Wszystko to stanowiło co najmniej rodzaj obietnicy. Gdy urządzenia flatbed UV zaczęły się pojawiać w drukarniach, charakteryzowało je wiele takich samych ograniczeń jak w przypadku większości nowych technologii, czyli mała wydajność, nie najlepsza jakość obrazu, uciążliwe zabiegi konserwacyjne oraz wysokie ceny.
Firma Océ jako jedna z pierwszych wprowadziła drukarkę flatbed UV w celu oferowania bardziej przyjaznej dla środowiska naturalnego technologii do bezpośredniego druku na sztywnych podłożach. Firma odniosła zaledwie skromny sukces na rynku, ze względu na ograniczoną wydajność tych drukarek i jakość obrazu znacznie poniżej poziomu uzyskiwanego wówczas przy użyciu tuszy wodnych.
Eksperci przyznają, że drukarki UV narobiły dużo szumu, gdy zostały wprowadzone na rynek, ale stopniowo zmniejszały się różnice między ich obiecującym potencjałem a rzeczywistym działaniem. Prawdopodobnie największym ograniczeniem była tu początkowo wada druku – tzw. banding, czyli pojawianie się na wydruku pasów o powierzchni na przemian matowej i z połyskiem. Ponadto ówczesne druki UV pozwalały na jedyną opcję wykończenia, czyli mat.
Początkowo, gdy technologia UV została wprowadzona na rynek, twierdzono, że pozwala ona drukować na każdym podłożu. Jednakże wkrótce okazało się, że nie jest to do końca prawdą. Obecnie twierdzi się jedynie, że drukarki flatbed UV mogą drukować na szerokiej i ciągle rosnącej gamie mediów.
Prawie 10 lat po wprowadzeniu drukarek flatbed UV można stwierdzić, że ta technologia uporała się z większością swoich wcześniejszych problemów. Obecnie urządzenia te są dostępne za ułamek dawnej ceny i zdolne są do drukowania na większej ilości podłoży z prędkościami, które stanowią coraz bardziej atrakcyjne alternatywy dla tych, z jakimi pracują urządzenia analogowe.
Potrzeba prędkości
Najbardziej znaczący postęp w technologii flatbed UV został dokonany w dziedzinie szybkości drukowania. Urządzenia pierwszej generacji pozwalały na druk ok. 20 metrów kwadratowych na godzinę lub od 6 do 8 płyt na godzinę. Teraz pracują one z prędkością do 1000 metrów kwadratowych na godzinę lub 100 płyt na godzinę.
Zwiększona szybkość jest wynikiem usprawnienia każdego elementu konstrukcji drukarki poczynając od mechaniki obsługi nośników po minimalizację wibracji, aby kropla tuszu trafiła dokładnie na wyznaczone miejsce. Dzięki tym wysiłkom włożonym w ulepszenie drukarek UV udało się osiągnąć prędkość drukowania zwiększoną o prawie 1000 procent. Zdaniem sprzedawców tego sprzętu, drukarki flatbed UV mogą i będą działać jeszcze szybciej. Maszyny te nigdy nie będą demonami prędkości, ale trzeba przyznać, że są one już wystarczająco szybkie dla wielu drukarzy.
Jednym z obszarów ewentualnych udoskonaleń jest workflow. W zależności od profilu działalności mogą występować wąskie gardła na różnych etapach wykonywanej pracy. Obecnie nie wystarczy powiedzieć „mam zamiar zrobić szybszą drukarkę”; trzeba brać pod uwagę jej wydajność od początku do końca procesu produkcyjnego. Ważne jest ograniczenie wąskich gardeł przez udoskonalenie metod zarządzania kolorami i lepszą technologię cięcia.
Niektórzy producenci twierdzą, że może nastąpić dalsze zwiększenie szybkości druku urządzeń flatbed UV. Nie istnieją bowiem bariery technologiczne dla zwiększenia szybkości tego typu urządzeń, takie jak w przypadku technologii rozpuszczalnikowej lub tuszy lateksowych. Można się spodziewać, że szybkość drukowania nadal będzie się podwajać co 2-3 lata, gdy zwiększy się liczba dysz w głowicy piezoelektrycznej oraz zmniejszy się koszt w przeliczeniu na jedną dyszę.
W miarę jak drukarki UV zwiększały wydajność, zaczęły one przenikać na rynki analogowe, gdzie są wykorzystywane przez sitodrukarzy. Mimo że różnice szybkości pomiędzy obiema technologiami stale się zmniejszają, to jednak wciąż istnieje w tej dziedzinie luka. Wyjaśnia to po części, dlaczego technologia cyfrowa zastąpiła tylko około 20 proc. druku analogowego. Maszyny sitodrukowe wykonują około 300 płyt na godzinę. Sitodrukarze chcą nie tylko dużej szybkości, ale też niskiego kosztu płyty. Problem zastępowania technologii analogowej powinien być rozpatrywany z punktu widzenia całkowitych kosztów druku.
Postęp w dziedzinie tuszów i mediów
Chociaż technologia UV dokonała niezwykłego postępu w ostatnich latach, nadal istnieje potrzeba opracowania nowych generacji tuszy w celu zaspokojenia różnych segmentów rynku. Szczególnie ważne jest uzyskanie atestacji tuszy UV do druku opakowań, które mogą mieć kontakt z żywnością lub produktami farmaceutycznymi.
Często nie zauważa się postępu dokonanego w produkcji tuszów UV. Przemysł zwiększa gamę podłoży, na których można drukować, jednocześnie poszerzając gamę kolorów i podnosząc jakość druku. Tusz jest bardzo ważnym elementem tego rozwoju.
W ostatnich latach znaczącej poprawie uległa elastyczność tuszy. Dzięki temu możliwe jest drukowanie na kartonach i wykonywanie zagięć pod kątem 180° bez powodowania pękania tuszu. To samo można powiedzieć o druku na termicznie formowanych materiałach, ale tylko do pewnego stopnia.
W momencie wprowadzenia na rynek technologii UV producenci tego typu tuszy mieli ograniczoną ilość surowców do wykorzystania w opracowywanych recepturach. Obecnie, gdy rynek UV znacznie wzrósł, zakres surowców jest dużo szerszy.
Dzięki poprawie przyczepności tuszy UV do podłoży sztywnych i giętkich, a zwłaszcza do cienkich folii winylowych, właściciele drukarek UV są w stanie konkurować na rynkach wcześniej obsługiwanych tylko przez systemy rozpuszczalnikowe i ekorozpuszczalnikowe. Właśnie opakowania stanowią jeden z typów takich aplikacji, które wyglądają obiecująco. Możliwość szybkiego drukowania na prawie wszystkich podłożach opakowaniowych, dokonywanie poprawek i reproof przy niskich kosztach stwarzają takie możliwości projektowania, jakie nigdy jeszcze nie istniały na rynku opakowań. Jedyne ograniczenie stanowią tu niektóre z rodzajów rozciągliwych tworzyw sztucznych niepozwalających na sieciowanie tuszy promieniami UV, ponieważ światło UV je topi.
Głowice drukujące
Postęp w produkcji głowic UV stał się kluczowym czynnikiem dla poprawy jakości druku. Gdy urządzenia flatbed zostały wprowadzone na rynek, receptury tuszy UV były ograniczone przez dostępne głowice drukujące. W związku z tym duże krople tuszu sieciowane UV dawały mniejszą gamę kolorów i bardziej matowy wygląd niż porównywalne obrazy utworzone za pomocą tuszy na bazie rozpuszczalników. Nowe generacje głowic pozwalają na podgrzewanie tuszy. Zmniejszając lepkość tuszu można generować mniejsze krople, a tym samym poprawić wygląd grafiki na sztywnych podłożach.
Mniejsze głowice są znacznie lepsze z punktu widzenia jakości obrazu. Mniejsze rozmiary kropli bardziej niż cokolwiek innego są podstawowym czynnikiem rozwoju tego segmentu rynku. Zastosowanie technologii zmiennej kropli w głowicy piezoelektrycznej pozwoliło na uzyskanie jakości druku na sztywnych podłożach równej lub przewyższającej jakość druku na drukarkach z tuszami wodnymi.
Dla wielu aplikacji UV jakość najnowszych maszyn może być wystarczająca, ale jest jeszcze wiele do zrobienia, zanim technologia ta będzie mogła stać się alternatywą dla innych technik takich jak druk offsetowy. Z punktu widzenia jakości druku technologia UV nie jest jeszcze konkurencyjna.
Coraz większa niezawodność elementów głowicy przyczyniła się do szybkiej adaptacji technologii UV. Pierwsze głowice drukarek flatbed nie były tak niezawodne jak obecnie. Drukarki potrzebowały zapasowych dysz w przypadku awarii lub zatykania się. Wraz ze spadkiem kosztów produkcji dysz poprawiła się ich jakość, co sprawiło, że głowice są obecnie bardziej wiarygodne i dokładne. Ostatnio produkuje się głowice do tuszy UV, które generują krople o wielkości 6 pikolitrów, co pozwala na coraz większą szybkość drukowania.
Producenci drukarek z tuszami wodnymi w latach 90. XX wieku wprowadzili druk sześciokolorowy, aby zastąpić jaśniejsze kolory ciemniejszymi obszarami półtonów. Technika podmiany półtonów została wprowadzona, by wizualnie przezwyciężyć ziarnistość stałych punktów w technologii dużych kropel inkjet. Dodatkowe kolory pomogły uzyskać płynność ćwierć- i półtonów oraz bardziej płynne, mniej ziarniste gradienty. Metoda ta w końcu stała się quasi-standardem, jest jednak skomplikowana i kosztowna.
Technologia zmiennej wielkości kropli spowodowała, że druk sześciokolorowy stracił na znaczeniu. Możliwość redukcji wielkości kropli do zaledwie 6 pikolitrów pozwala uzyskać ostre obrazy o płynnych gradientach i ćwierćtonach przez umieszczenie małej i różnej ilości tuszu w każdym pikselu bez potrzeby zadrukowywania całej powierzchni. Z drugiej strony zdolność do wystrzeliwania większych kropel do wielkości 42 pikolitrów pozwala na nasycenie całej przestrzeni punktu w celu uzyskania jednolitych, pełnych kolorów.
Zielona technologia
Popularność technologii UV jest wspierana przez zainteresowanie drukarzy i odbiorców „zielonymi” rozwiązaniami oraz odnawialnością. Bezpośredni druk na podłożu eliminuje odpady, a tusze UV okazały się mniej szkodliwe niż rozpuszczalnikowe.
Drukarki UV nigdy nie będą tak przyjazne dla środowiska jak te oparte na tuszach wodnych, ale są w stanie zapewnić lepszą jakość powietrza w pomieszczeniach niż rozpuszczalnikowe. Ulepszenia są nadal potrzebne w niektórych elementach systemu tuszy UV takich jak płyny do spłukiwania i czyszczenia w celu uczynienia ich bardziej przyjaznymi dla środowiska naturalnego.
Przyszłość
Według sprzedawców technologia flatbed UV w dalszym ciągu zwiększa szybkość i jakość druku przy jednoczesnym rozszerzeniu gamy kompatybilnych materiałów.
Przewiduje się, że tusze UV będą coraz częściej wykorzystywane w nowych aplikacjach takich jak druk opakowań miękkich, powlekanie, druk elektroniki i stopniowo będą wchodzić na teren druku masowego dotychczas zajmowany przez offset.
Diody LED są coraz popularniejsze, ponieważ ciepło wytwarzane przez lampy UV to nie tylko pobór energii, ale także bardziej kruche tusze i marszczenie się mediów. Jest to jeden z obszarów, który będzie ewoluował w przyszłych generacjach urządzeń UV.
Dalszy rozwój technologii flatbed UV będzie wymagał niezawodności i zwiększenia szybkości drukowania. Kolorowy druk w jednym przejściu jest punktem docelowym przemysłu poligraficznego. Ktokolwiek zapewni taką technologię, dokona tym samym milowego skoku w szybkości drukowania.
Na podstawie „Digital Output” ze stycznia 2011 opracował TG
