W dziedzinie druku natryskowego z dużymi prędkościami wybór dobrego papieru pozostaje jednym z głównych elementów mających wpływ na jakość. Zaawansowanie tej technologii pod względem prędkości i precyzji drukowania otwiera drogę do jej zastosowania w druku transakcyjnym, transpromo, produkcji książek i magazynów.
W druku offsetowym kompatybilność papieru nie jest już problemem. Inaczej jest w przypadku szybkich maszyn inkjetowych. Po pierwsze, ta cyfrowa technologia zasadniczo różni się od offsetu. Po drugie, istnieje wiele rodzajów druku natryskowego, których zasady działania też są różne. Ta różnorodność sprawia, że stan-dardowe papiery offsetowe generalnie nie są przystosowane do drukowania natryskowego z dużą prędkością. Proces ten wymaga papierów o szczególnych cechach, dostosowanych do chemii używanych w nim atramentów, także zdecydowanie różnych i bardziej złożonych niż farby offsetowe. Papiery powlekane offsetowe mają na ogół podwójną powłokę i są przystosowane do procesu drukowania offsetowego. Absorpcja farby przez te papiery jest zoptymalizowana pod kątem farb używanych w tych aplikacjach. W druku natryskowym absorpcja na tych samych papierach nie będzie wystarczająco szybka – tłumaczy Ansgar Reiners, product portfolio manager w UPM.
Od wprowadzenia na rynek tej technologii, jeszcze w stadium początkowym, niektórzy specjaliści z dziedziny papiernictwa proponowali dla druku natryskowego papiery ze specjalną powłoką. Stwierdzili jednak, że są one zbyt drogie i nie gwarantują zawsze tej samej stabilnej jakości w każdych warunkach produkcyjnych. Dlatego też pozostają one zastrzeżone dla aplikacji „z górnej półki”.
W początkach technologii inkjet, rozczarowani rezultatami osiąganymi w druku na dostępnych papierach, producenci maszyn sami zaczęli szukać sposobów rozwiązania tego problemu. HP opracował środek wiążący (bonding agent) umożliwiający farbie dobre przyleganie do powierzchni papieru. Kodak, producent maszyn Prosper, rekomendował także wstępne powlekanie papieru, aby przeszkodzić głębokiej penetracji farby we włókna papieru. Firma ta wprowadziła moduł optymalizacji obrazu (IOS – Image Optimizer Station) pozwalający na wstępne przygotowanie podłoży do druku inkjetowego, co umożliwia drukarzom stosowanie szerokiej gamy podłoży.
Wolumen papieru stosowanego do szybkiego drukowania natryskowego stanowi jeszcze niewielką część światowego rynku papierniczego, wciąż zdominowanego przez offset, lecz jego udział nieustannie rośnie. W raporcie firmy Infotrends opublikowanym w 2011 roku jest mowa o wzroście 45 proc. w ciągu roku, jeśli chodzi o inkjet. Przewiduje się zatem wzrost z 34 mld stron w 2010 r. do 218 mld stron w 2015. Te dane skłaniają niektórych wielkich producentów papieru do inwestowania od kilku lat w prace badawczo-rozwojowe nad produkcją papierów dostosowanych do druku natryskowego. Jednakże, jak zauważa Françoise Accou, product service manager Digital w Sappi: bardzo trudno stworzyć prawdziwy papier powlekany, który nadawałby się do stosowania we wszystkich technikach szybkiego druku natryskowego. Nie możemy sobie także pozwolić na wprowadzenie do sprzedaży różnych papierów dla każdego rodzaju maszyn inkjetowych. W tej dziedzinie Sappi ściśle współpracuje z HP nad dostosowaniem swoich papierów do zmian technologicznych i uzyskaniem wysokiej jakości druku na maszynach HP.
Kodak natomiast proponuje swoim klientom system ocen podłoży dla maszyn Prosper. Lista ponad 200 papierów zawiera oznaczenia poziomu jakości obrazu uzyskiwanego na danym papierze w zastosowaniu do konkretnej aplikacji. Canon z kolei przeprowadza w swoim centrum badawczym w Poing liczne testy na maszynach ColorStream i JetStream dla takich producentów papierów jak Stora Enso, Arctic Paper czy Mondi. Lista papierów określa i komentuje uzyskany poziom jakości w zależności od stosowanego typu atramentu (barwnik lub pigment).
Atramenty także są ważne
Oprócz papieru także atramenty do druku natryskowego stanowią duży problem. Budowa farb offsetowych różni się od budowy atramentów. Ponieważ skład farb się zmienia, ich absorpcja także jest różna. Papier, który powinien być zoptymalizowany pod kątem charakterystyki farb (atramentów), będzie prezentował różne technologie zależnie od systemu drukowania.
W druku offsetowym stosowana farba jest lepka i mało płynna. Arkusze offsetowe są odporne na wodę, głównie dzięki odpowiednim dodatkom do papieru. Z kolei atramenty stosowane w druku natryskowym są płynne i bardziej przezroczyste. Mogą być sporządzone albo na bazie barwników (dye ink), albo na bazie pigmentów przenoszonych w wodzie. W obydwu obecnie stosowanych technologiach natryskowych (inkjet) – termicznej i piezoelektrycznej – atramenty mają różne proporcje wody i rozpuszczalnika. Atramenty barwnikowe to atramenty zawierające barwnik rozpuszczony w solwencie, podczas gdy atramenty pigmentowe zawierają stałe cząsteczki barwne przenoszone przez przezroczysty płyn. Te dwa typy atramentów różnie reagują z papierem – tłumaczy Arjowiggins. Ponieważ atramenty pigmentowe są bardziej gęste niż barwnikowe, pigment pozostaje na powierzchni papieru, „podczas gdy atramenty barwnikowe przenikają w głąb papieru” – mówi Ansgar Reiners z UPM.
Firma Symeta, wyposażona w dwie inkjetowe maszyny zwojowe HP T400 i T230, specjalizuje się w drukach marketingowych i personalizowanych drukach promocyjnych. Bruno Serrano, product manager Digital Print w firmie Symeta, wyjaśnia, dlaczego preferuje atramenty pigmentowe: Z atramentami pigmentowymi można reprodukować dużo szerszy gamut kolorów. Atramenty barwnikowe są o 30 proc. tańsze, ale pigmentowe są gęściejsze, bardziej nieprzezroczyste i trwalsze.
Niemniej większość papierów do druku natryskowego jest obecnie zoptymalizowana pod kątem obydwu tych rodzajów atramentu.
Papiery dla szybkiego druku natryskowego
Producenci papierów dla szybkiego druku natryskowego mają za zadanie zoptymalizować papier tak, by jego włókna nie absorbowały zbyt wiele atramentu i by ułatwić szybkie schnięcie druków.
Johannes Klump z firmy Mondi wyjaśnia w wypowiedzi dla brytyjskiego magazynu branżowego „Print Business”: Papiery do szybkiego druku natryskowego cechują się dużą chłonnością, jednakże dzięki chemicznej obróbce ich powierzchni następuje separacja atramentu i wody. Woda jest wchłaniana przez papier, podczas gdy atrament utrwala się na jego powierzchni.
Obróbka chemiczna powierzchni papieru niepowlekanego na potrzeby druku natryskowego jest rozwiązaniem dość często stosowanym przez producentów papieru. Obrobiona powierzchnia skupia włókna redukując efekt bibuły – mówi Marie Desmedt, product business developer w firmie Canon. Daje to rodzaj papieru pigmentowanego i satynowanego, który zastępuje papier powlekany. Zaletą tego typu papieru jest fakt, że pozwala on uzyskać dobrą jakość druku przy niskich kosztach.
Producenci papieru dostrzegają możliwości druku natryskowego na rynku i zaczynają oferować papiery obrabiane w interesujących cenach – o rozsądne 5 proc. wyższych od cen papieru bazowego. Prawdziwe papiery powlekane dla druku natryskowego dostępne na rynku są jeszcze zbyt drogie – zauważa Erwin Busselot, dyrektor marketingu Digital Printing w firmie Kodak. W firmie Symeta mówią, że jest to cena 2-3-krotnie wyższa.
Jednakże papiery niepowlekane nie funkcjonują w taki sam sposób jak powlekane. Bardziej otwarta powierzchnia papierów niepowlekanych ułatwia schnięcie atramentów, co wciąż pozostaje wyzwaniem dla prawdziwych papierów powlekanych takich jak produkowane przez nas – mówi Françoise Accou z Sappi. Prawdziwe papiery powlekane do druku natryskowego są z tego powodu zarezerwowane dla prac „z wyższej półki”. Ponieważ jednak oferują one szerszy gamut barw, problemem może być ich odporność na ścieranie.
Erwin Busselot z firmy Kodak wyjaśnia: Problemy z jakością pojawiają się, kiedy trzeba drukować z większą prędkością i wyższym stopniem nafarbienia, zwłaszcza na papierach powlekanych do druku natryskowego. Symeta, która przeprowadza także liczne testy dla producentów papieru, uważa, że nie zawsze jest oczywiste stosowanie papieru powlekanego do inkjetu w systemach przemysłowych. Z powodu szybkości drukowania papier nie ma czasu dobrze wyschnąć. Rozwiązaniem jest zmniejszenie prędkości produkcyjnej w celu osiągnięcia doskonałych rezultatów na wysokojakościowych papierach powlekanych. Jednakże w takim przypadku traci się tyle szybkości, że nie można produkować rentownie. A często jest tak, że klient nie jest zainteresowany pokrywaniem tych kosztów – twierdzi Bruno Serrano z Symety.
Dlatego też użycie primera takiego jak bonding agent firmy HP pozwala zaradzić tym trudnościom. Umieszczony w głowicy drukującej środek wiążący jest aplikowany do stref drukowania. Jednak począwszy od pewnej wartości pokrycia atramentem bardziej opłaca się używać papieru już obrobionego na potrzeby druku natryskowego – twierdzi Bruno Serrano.
Kodak oferuje maszyny Prosper dostosowane do druku komercyjnego z 4 systemami suszenia albo z 3 systemami suszenia na potrzeby produkcji wydawniczej. Mogą one realizować podobne aplikacje, lecz z różną prędkością. Na przykład w drukowaniu gazet nie ma potrzeby stosowania błyszczącego papieru ani czterech systemów suszenia – tłumaczy Erwin Busselot.
Inne rozwiązanie polega na ograniczeniu stopnia nafarbienia w celu ułatwienia schnięcia wydruków, a także obniżenia kosztów. Jednakże nie zawsze można to stosować bez uszczerbku na jakości.
Jeśli chodzi o przyszłe rozwiązania alternatywne, Canon pracuje nad trzecią generacją maszyn – ImageStream, które mają się znaleźć w sprzedaży na początku 2015 r. To, co wyróżnia tę maszynę, to możliwość produkowania druków wysokiej jakości (1200x1200 dpi) na offsetowych papierach powlekanych bez wstępnej obróbki czy stosowania primera – wyjaśnia Marc Laruelle, marketing programme manager w firmie Canon.
W dziedzinie przemysłowych maszyn inkjetowych bieżącym zadaniem producentów papieru są prace nad papierami powlekanymi, tak by były one zarówno przystępne cenowo, jak i podatne na szybkie suszenie.
Wpływ aplikacji na wybór papierów do druku natryskowego
Zależnie od typu aplikacji i jej przewidywanego zastosowania jakość papieru staje się mniej lub bardziej istotna. Dostępny budżet także jest brany pod uwagę. Niektóre papiery niepowlekane mogą się nadawać do druku jednokolorowego lub czarno-białego bez obróbki. W celu uzyskania lepszej rozdzielczości obrazu i głębi kolorów należy wybrać papiery niepowlekane poddane obróbce lub powlekane przeznaczone specjalnie do druku natryskowego.
Dokumenty transakcyjne, marketing bezpośredni i druk książek to główne aplikacje realizowane w technologii druku natryskowego. Kolory mają większe znaczenie przy drukach reklamowych czy też drukowaniu magazynów (bardziej niż gazet). Przed drupą 2008 systemy inkjetowe były dostosowane przede wszystkim do druków transakcyjnych, gdzie jakość nie jest tak istotna. Potem były książki. Ponieważ stopień nafarbienia w przypadku tekstów jest niewielki (5 proc.), a druk jest czarno-biały, papier nie stwarza tak naprawdę problemów w druku natryskowym, gdyż łatwo schnie – mówi Erwin Busselot.
W produkcji gazetowej klient może sobie pozwolić na ograniczenie zużycia atramentu, aby zmniejszyć koszty. Niski poziom nafarbienia wystarczy, aby zapewnić akceptowalny poziom jakości i czytelność – zapewniają Canon i Symeta.
Papiery lepszej jakości, niepowlekane poddane obróbce albo powlekane przeznaczone do druku natryskowego, powinny być stosowane w aplikacjach – zwłaszcza z dziedziny marketingu – wymagających większego nafarbienia i jaskrawych kolorów. Tak jest w przypadku Symety, która realizuje prace o wysokim stopniu pokrycia atramentem (60 proc.). Firma wykonuje liczne testy papieru zarówno na potrzeby własne, jak i dla dostawców papieru wprowadzających nowe produkty. Nawet przy dużej ilości atramentu papier powinien schnąć bardzo szybko. Mamy zdefiniowanych 13 aplikacji, dla których proponujemy wybrane papiery o różnych gramaturach, które zostały przetestowane i zatwierdzone – tłumaczy Jo Van De Weghe, sales & marketing manager w firmie Symeta.
Do aplikacji z dziedziny marketingu bezpośredniego Symeta przystosowuje także papiery, które nie zostały poddane obróbce na potrzeby druku natryskowego ze środkiem wiążącym HP. Pozwala to np. na stosowanie papierów offsetowych, tańszych niż papiery powlekane dla druku natryskowego. Jednak wszystkie papiery nie funkcjonują zbyt dobrze ze środkiem wiążącym, nawet te niepowlekane. Niektóre rodzaje papierów offsetowych, które są już powlekane lub mają zamkniętą powierzchnię, także nie działają dobrze z tym środkiem. Bruno Serrano tłumaczy: Środek wiążący, który jest rozwiązaniem bazującym na wodzie i soli, nie może dość szybko wnikać w papier i będzie powodował jego falowanie. Natomiast są także papiery niepowlekane, które zachowują się bardzo dobrze na naszych zwojowych maszynach inkjetowych bez żadnej obróbki. I producent o tym nie wie.
Papiery powlekane dla druku natryskowego
Sappi posiada gamę papierów stworzonych w ramach partnerstwa z HP na potrzeby produkcji drukowanej w technologii inkjet. Mowa o gamie Jaz, której papiery są dostępne w dwóch wersjach wykończenia: silk i gloss, z przeznaczeniem do produkcji książek, druków do korespondencji bezpośredniej i innych druków komercyjnych. Jaz jest prawdziwym papierem powlekanym przystosowanym do maszyn HP, lecz można go stosować także w maszynach Prosper Kodaka i w druku hybrydowym offset + inkjet – wyjaśnia Françoise Accou.
Arjowiggins także stworzył szeroką gamę papierów z recyklingu do szybkiego druku natryskowego w kolorze. Należy tu wymienić przede wszystkim papier Cocoon Jet, niepowlekany, obrabiany i pigmentowany, charakteryzujący się bardzo wysoką białością. Do publikacji i druków „z wyższej półki” przeznaczony jest Cocoon Jet Silk, papier powlekany satynowany.
UPM, International Paper, Mondi, Stora Enso, Ziegler i Arctic Paper to producenci, którzy również tworzą papiery dla rynku szybkiego druku natryskowego w ścisłej współpracy z producentami maszyn, aby ich papiery odpowiadały stosowanym technologiom.
Papiery powinny być dostosowane do różnych typów maszyn i używanych atramentów. Rezultaty druku na danym papierze mogą także być różne zależnie od tego, czy stosuje się technologię ciągłego natrysku atramentu firmy Kodak, czy też drop on demand HP lub Canona.
System klasyfikacji podłoży przeznaczonych dla maszyn Kodak Prosper zawiera ocenę ok. 200 papierów na podstawie pięciu parametrów jakości obrazu. Kodak przyznaje dwa diamenty papierom Cocoon Jet produkcji Arjowiggins, DNS High Speed inkjet firmy Mondi i Lux Cream Jet Story Enso. Oznacza to dobrą jakość druku czarno-białego lub jednokolorowego. Czterema diamentami, oznaczającymi wysokojakościowy druk w kolorach, zostały wyróżnione Jaz Silk firmy Sappi i Cocoon Jet Silk Arjowiggins.
Dzięki rozwojowi technologicznemu systemów szybkiego druku natryskowego jakość i prędkość drukowania znacząco się polepszyły. Najwięksi producenci papieru także oferują coraz więcej jego rodzajów przeznaczonych dla tej technologii. Maszyny offsetowe wciąż dominują w druku wysokonakładowym, lecz sektor druku cyfrowego notuje stały wzrost, zwłaszcza w dziedzinie wydawnictw o niższych nakładach i mniejszym formacie. Druk cyfrowy tworzy także nowe rynki dla przemysłu papierniczego takie jak fotoksiążki czy personalizowana korespondencja, które są rynkami rosnącymi – mówi Ansgar Reiners z UPM.
Na podstawie artykułu Aurelii Ricciardi „Technologie jet d'encre: le papier fait son chemin” z „Nouvelles Graphiques” nr 9/2014 opracowała IZ
