«Цифра» рулит?!

С.А. Сергеев, канд. техн. наук, доцент, технический директор ООО «Анимар», sergeev@animar.ru

Во времена шпиономании бытовал анекдот о том, как «их» резидент пытается завербовать агента уже четырех разведок, шантажируя его этим фактом, а тот отказывается, мотивируя свое решение не соображениями патриотизма, а тем, что в его пишущей машинке больше четырех закладок не помещается.
Ситуация изменилась примерно четверть века назад, когда у привычной для слуха российского обывателя аббревиатуры ДТП появился английский омоним DTP, расшифровываемый специалистами, связанными с компьютерной техникой и полиграфией, как desktop publishing (дословно — «настольная типография», в дальнейшем — «настольная издательская система»). Таким образом, между клавиатурой и печатающим устройством внедрился персональный компьютер, дающий возможность разделить процесс набора и печати на независимые и разные по времени выполнения стадии. ПК стал использоваться для корректуры и верстки, а главное — для запоминания верстаемой информации, которую впоследствии можно выводить на принтере в любом количестве копий.

Производительность подобных «типографий» ограничивалась возможностями цифрового принтера, которые поначалу не имели ничего общего с возможностями даже самой плохонькой аналоговой печатной машины. Поэтому настольные издательские системы внедрились в классическую полиграфию и стали развиваться по пути CtF (Computer­to­Film), где завершающей единицей в системе стало фотовыводное устройство, а принтер сохранился для служебных надобностей: корректурные распечатки и пр. Но прошло  время — и CtF были заменены на CtP (Computer­to­Plate), а принтер — уже цветной — стал применяться для получения «контрактной» цветопробы.

От drupa до drupa

Полиграфия живет от выставки до выставки, а неизменные по площади дюссельдорфские павильоны раз от раза наполняются всё большим количеством новой цифровой печатной техники, которая прочно заняла «полиграфическую» нишу: печать любых по объему и тиражу заказов с неизменной для любого (хоть единичного) тиража ценой одного запечатанного листа. При этом (пока!) считается, что это касается в основном выпуска книжных изданий, так как «цифра» является аналогом традиционной оперативной полиграфии. Между тем на наших глазах «цифра»  внедрилась в ниши сразу нескольких традиционных видов печати.

Сегодня реклама внедряет в наше сознание бренды через логотипы на пакетах, ручках, майках, бейсболках и пр. Если до недавнего времени нишу изготовления подобной продукции устойчиво занимали, например, тампография и трафаретная печать, то сегодня  все названные виды продукции и многое другое переходит во владение цифровой печати: из компьютера — через принтер — на запечатываемую поверхность (рис. 1).

Рис. 1. Прямая цифровая печать on demand

При этом цифровые принтеры используются по следующим направлениям:

• печать по полуфабрикатам;
• печать по готовым изделиям.

В плане используемой техники и технологии принтеры делятся на:

• лазерные принтеры с закреплением изображения на запечатываемой поверхности вследствие спекания формирующего его тонера;
• термопринтеры, формирующие изображение термопереносом красящего компонента на запечатываемой поверхности;
• струйные принтеры, наносящие специальные цветные красители («чернила»), которые закрепляются на запечатываемой поверхности после обработки распечатки в зависимости от их композиции.

Деление по форматам: от А3 до А0 и выше.

Печать по полуфабрикатам

Печать по полуфабрикатам можно разделить на:

• печать по плоским гладким поверхностям;
• печать по плоским фактурным поверхностям;
• печать по объемным поверхностям — как гладким, так и фактурным;
• печать по профильным (в том числе цилиндрическим и не только) поверхностям.

Например, традиционный текстиль. Если сегодня дизайнеру модной одежды нужна партия тканей эксклюзивных рисунков, то для их нанесения вместо, скажем, трудоемкой альфрейной техники он предпочтет печать на принтере; при этом отличить первую от второй неспециалисту будет затруднительно.

Печать по готовым изделиям

Печать по готовым изделиям делится на:

• печать по изделиям ширпотреба (ручки, зажигалки, значки и пр.);
• печать по изделиям швейной промышленности;
• печать по тому, что ранее называлось «кожгалантерей», — сумкам, перчаткам, ремням и пр.;
• печать по обуви;
• печать по посуде — кружкам, банкам, бутылкам;
• печать по спортивному инвентарю (мячам, шайбам, стадионным «шумелкам»);
• печать по продукции для дошкольного и школьного возраста (игрушкам, учебным пособиям и др.);
• печать по прочему.

Рис. 2 изобилует иллюстрациями на затронутую тему, поэтому из всего многообразия примеров упомянем только возможность, например, расположить между задними карманами джинсов любой девиз либо поместить на спинке майки какую­нибудь надпись гарнитурой Killer, а на груди — «суповой набор». В этом случае технология цифровой печати избавляет производителя от неизбежных неточностей совмещения отдельных элементов сюжета при сшивании изделия из раскрашенного/запечатанного кроя. В то же время текстиль можно отнести и к готовым изделиям, поскольку, по отзывам знатоков, индийское сари – это несколько метров удачно намотанной на тело ткани. Цифровая печать исключает также традиционный бич классической полиграфии — разнотон, наиболее заметный как раз на коротких тиражах.

Рис. 2. Образцы продукции print on demand, запечатанной на цифровых принтерах

Таким образом, заданная информация (рисунки, текст) печатается по готовым изделиям, имеющим разные объем, форму, фактуру и материал. Управление процессом печати осуществляется с компьютера: как непосредственно из графических программ типа CorelDRAW, Adobe Illustrator, FreeHand и пр., так и программным RIP, в PostScript, поддерживающем форматы файлов EPS, BMP, TIF, JPG.  При этом возможности RIP отдельных фирм позволяют формировать растровые точки из субэлементов не только одинаковых, но и разных (например, трех) размеров. Это приближает цветовые, градационные и резкостные характеристики принтерной распечатки (как на светлых, так и на темных поверхностях) к аналогичным  характеристикам привычных полиграфических оттисков.

При разнообразии технологических вариантов нанесения изображения на запечатываемую поверхность в настоящее время можно выделить технологии лазерной, термографской и  струйной печати.

Лазерные цветные принтеры

Несмотря на преимущества в производительности, лазерные цветные принтеры (рис. 3) довольно чувствительны к используемым для запечатывания материалам. Так, печать по ряду полимерных пленок или самоклеящимся материалам для них ограничивается вследствие малой разницы температур отверждения («спекания») тонера на запечатываемой поверхности и плавления термоклея самоклеящейся бумаги или необратимых (под действием той же температуры) деформаций полимерной пленки — основы наносимого изображения. Правда, для печати документарной, околодокументарной и прочей продукции, используемой «на износ» (например, меню), в последнее время чаще всего применяется такой материал, как теслин, но это, как говорится, особая статья.

Рис. 3. Цветной лазерный принтер Magicolor 8650DN компании Konica Minolta (Япония)

Кроме того, формат запечатываемого изображения, за редкими исключениями, не выходит за А3 или тот же формат, но с плюсом.

Поэтому основной областью применения подобных принтеров является так называемая офисная полиграфия, в том числе печать брошюрной/книжной продукции on demand.

Термопринтеры

Термопринтеры имеют несомненные технологические преимущества. Так, ряд принтеров, в которых используются лазерная и струйная технологии, для устойчивого закрепления и износостойкости нанесенного на изделие изображения нуждаются в предварительном грунтовании поверхности. Технология печати термопринтеров, как правило,  этой операции не требует, за счет чего у нее имеется самостоятельная (пусть небольшая) ниша рынка услуг прямой цифровой печати. В термопринтерах применяются различные краски, до «металлика» включительно, они имеют сравнимую со струйными принтерами разрешающую способность, скорость печати и нетребовательны как к типу запечатываемой поверхности, так и к подготовке ее к печати. При однокрасочной печати это обеспечивает высокую скорость закрепления краски на оттиске и большую производительность печати. К сожалению, при многокрасочной печати эти преимущества теряются: стоимость принтера и расходных материалов повышается, а ассортимент продукции резко сокращается.

Рис. 4. Термопринтер Millennium 770 компании Direct Color Systems (США)

Пример — термопринтер Millennium 770 от компании Direct Color Systems (рис. 4). Формат печати — от 25´76 до 64´94 мм. Толщина запечатываемого материала — от 0,5 до 1,5 мм.  Скорость печати — 25 с на полноцветную ID­карту максимального формата. Данный принтер печатает сканированные изображения или продукты компьютерной графики, созданные в любом из известных графических редакторов.

Основные области применения:

• печать бэджей;
• печать фотографий на ID­картах;
• печать кредитных карт;
• печать гостевых карт для отелей;
• меню и пр.

Струйные принтеры

Иногда уступая двум первым типам в производительности, струйные принтеры выигрывают благодаря расширенному цветовому охвату и «всеядности» в плане запечатываемых материалов.  Классифицируются они, в зависимости от типа применяемых красителей и соответственно варианта закрепления распечатки на основе, на принтеры, использующие сольвентные красители, с естественной или принудительной последующей ИК­сушкой распечатки, и на принтеры, в которых применяются УФ­отверждаемые красители с последующим УФ­отверждением распечаток.

Упомянутая «всеядность» подразумевает расширенные (по сравнению с перечисленными ранее типами принтеров) возможности запечатки довольно большого перечня объемных (до 0,3 м) и профильных материалов. Такой принтер в условиях небольших по объему, но разнообразных по ассортименту тиражей  дает возможность существенно сократить, по сравнению с традиционной полиграфией, как сроки выпуска, так и себестоимость единицы продукции, а зачастую является единственно возможным типом используемого оборудования.
В самом деле, в термопринтер (не говоря о печатной машине)  не засунешь шипованную «косуху» для печати на ней какого­то изображения, а в струйный — можно. Правда, пока не во всякий.

Время переналадки такого принтера на новый тираж в основном зависит от правильности выстраивания очереди в RIP управляющего компьютера, если речь не идет о принципиально разных типах поверхностей и форматов запечатываемых изделий, когда под каждый приходится настраивать держатель, фиксирующий положение запечатываемого изделия на столе, и грунтовать само изделие перед печатью.

Применяемые для печати высокоинтенсивные красители обеспечивают как заданное градационное, так и цветовое воспроизведение изображения в расширенном цветовом охвате CMYK, поскольку, помимо основных, насыщенных, в подобных принтерах используются также чернила СМYК светлых оттенков либо белила, наносимые, в зависимости от цвета запечатываемой поверхности, в несколько (пока до четырех) слоев. Такая технология печати обеспечивает заданные характеристики наносимого рисунка независимо от цвета подложки.

Закрепление красителей принтера на запечатанной поверхности осуществляется либо за счет естественного испарения растворителя, происходящего в процессе печати и завершающегося через короткий срок после его окончания, либо принудительным инфракрасным или ультрафиолетовым отверждением красителей. Первый вариант закрепления применяется в принтерах большого формата, в которых время запечатки всей площади изображения обеспечивает испарение растворителя.

Поэтому прежде чем сравнивать струйные принтеры по их «паспортной» производительности, желательно ознакомиться с технологией подготовки к печати и конечного отверждения оттисков: то есть выяснить, печатает ли принтер продукцию «на выход» или нуждается в дополнительных операциях и оборудовании.

Принтеры с ИК-отверждением отпечатка

В настоящее время принтеры с ИК­отверждением активно используются для печати по готовым изделиям и не в последнюю очередь — по одежде.  Это принтеры класса DTG (Direct To Garment Digital — прямая цифровая печать по одежде).

Рис. 5. Струйный принтер с ИК-отверждением отпечатка Direct Jet 1324 компании Direct Color Systems (США)

Например, струйный принтер с ИК­отверждением отпечатка Direct Jet 1324 (рис. 5) обеспечивает:

• прямую печать по изделиям из дерева, акрила, поливинилхлорида, алюминия, поликарбоната, стекла, нержавеющей стали, по керамической плитке, компакт­ и DVD­дискам и пр.;
• 8­красочный оттиск: СМYК +
  2 светлых оттенка С (CW) +
  2 картриджа белил (W);
• возможность печати по любым темным поверхностям;
• возможность оптимизации разрешения до 5760 dpi;
• толщину запечатываемого материала  до 0,1 м.

Компания Direct To Garment Digital Europe предлагает принтеры формата от А3+ до А0 и выше. Максимальный формат предлагаемого компанией DTG­принтера PreJet XL (рис. 6) имеет ширину запечатки 157,5 мм, и при необходимости устройство обеспечивает возможность одновременной печати по двум рубашкам размера XXXL.

Рис. 6. Принтер DTG XL от компании DTG Digital Europe

В данном принтере также используются термоотверждаемые красители, устойчивые к последующим многократным стиркам.

Характерной особенностью технологии для принтеров направления Direct To Garment является то, что, как правило, для лучшего закрепления красителя на оттиске изделие предварительно грунтуют, а после печати выдерживают в модуле термоотверждения при температуре, достаточной для «спекания» красителя и «грунта» на подложке (ткани).

Рис. 7. Струйный принтер для печати по готовым предметам одежды Azon Twin Tex

Хорватская компания Azon предлагает струйные принтеры, ориентированные на печать по готовым предметам одежды, не нуждающиеся в предварительной грунтовке полуфабрикатов и выпускающие изделия «на выход», с окончательным термоотверждением в самом принтере.

Принтер Azon Twin Tex (рис.  7) запечатывает до 140 светлых или до 30 темных рубашек в час с разрешением 1440­2880 dpi. Azon Twin Tex печатает по технологии wet­on­wet («по сырому»), когда и «грунт» для запечатываемой поверхности, и само СМYК­изображение формируются и отверждаются непосредственно в принтере за один проход. Производительность определяется разрешением, материалом, его фактурой и исходным цветом запечатываемого предмета, то есть количеством грунтовых слоев белил, необходимых для качественного СМYК­отпечатка. 

По той же технологии работает струйный принтер Azon dts (рис. 8) формата А2+,  способный печатать по любым материалам формата до 400´620 мм и разумным профилям высотой/толщиной до 0,3 м с разрешением до 2880 dpi. При этом отверждение отпечатка осуществляется непосредственно в принтере, что также обеспечивает печать продукции «на выход».

Рис. 8. Струйный принтер А2+ Azon dts

Принтер печатает по любому из обозначенных на рис. 9 объемных гладких и фактурных материалов, а  с применением специальных держателей — и по профильным поверхностям (банкам, бутылкам, мячам, «полосатым палочкам» и пр.).

Принтеры с УФ-отверждением отпечатка

В настоящее время Azon выпускает принтеры с УФ­отверждением оттисков серии Azon UV для печати по невпитывающим поверхностям — как плоским, так и цилиндрическим (рис. 10). При разрешении 1440 dpi они могут запечатывать поверхности площадью до 118´245 см при толщине запечатываемого материала до 0,2 м.

Рис. 9. Элементы интерьера, оформленные с использованием струйных принтеров

Рис. 10. Струйный принтер с УФ-отверждением отпечатка Azon UV ТТ

Рис. 11. Струйный принтер с УФ-отверждением отпечатка Direct Jet 1024UVHS от компании Direct Color Systems (США)

Для данной технологии это не предел. Например, струйный принтер Direct Jet 1024UVHS (рис. 11) проигрывает предыдущему в толщине запечатываемого материала, но однозначно выигрывает как по разрешению, так и по площади запечатки.

Основные характеристики:

• разрешение, оптимизируемое до 5760 dpi;
• максимальные размеры печати — 254´610 мм;
• максимальная толщина запечатываемого объекта  — до 152 мм;
• автоматическое управление высотой печатной головки;
• управляемая мощность излучения УФ­лампы.

Области применения такого оборудования — начиная от наружной рекламы и заканчивая любой фантазией владельца.

Технология

Сформированное в компьютере практически любым из графических редакторов изображение конвертируют в программном RIP, входящем в базовую комплектацию принтера,  в соответствии со «спуском» запечатываемых изделий по площади стола принтера. Параллельно запечатываемое изделие размещают/крепят (если оно  не плоское или их много) на рабочем столе принтера  с использованием специальных держателей (рис. 12). При необходимости поверхность изделия грунтуют.

Рис. 12. Держатели запечатываемой объемной продукции

Печать изображения осуществляется по команде с компьютера, связанного или непосредственно с принтером, или по сети; продолжительность операции зависит от формата запечатываемой поверхности, размера и красочности рисунка, а также от требований к качеству, которые определяет заказчик. По завершении печати осуществляется закрепление полученного изображения на изделии.  При печати тиража первые экземпляры выполняют функцию цветопробы  и дают возможность немедленного внесения корректив для достижения требуемого качества тиража.

Струйные принтеры в большой полиграфии

Вообще­то, всё это уже было. В начале 90­х, когда принтеров уже хватало, а фотовыводные устройства были наперечет, фотоформы пытались выводить на принтерах. Причем не только текстовые, но и изобразительные; более того — цветоделенные. Но с СМYК дело не пошло из­за совмещения (точнее, несовмещения): растровые «фотоформы» выходили с куцым интервалом и только отдельные энтузиасты продолжали заниматься «цветом», подразумевая под этим пантонную «раскладку по цветам». Вследствие ограниченных форматов не слишком высокого разрешения тогдашних принтеров, а также появления достаточного количества фотовыводных устройств, а затем и CtP о данной технологии позабыли, но крест на ней не поставили.

Рис. 13. Комплект цветоделенных печатных форм, выведенных на Azon dts

И вот сегодня неоднократно упомянутая компания Azon заявила о разработке технологии изготовления печатных форм по методу CtP с использованием принтера Azon dts (рис. 13). При наличии очувствленных офсетных пластин производится нанесение красочного рисунка на участки, соответствующие ее печатающим элементам. После отверждения на их поверхности нанесенной краски копировальный слой с пробелов разлагается либо вымывается. (Кстати, для этого можно задействовать и UV­серию, тогда на стадии УФ­отверждения отпечатка на печатающих элементах одновременно будет происходить экспонирование пробелов для разложения на них копировального слоя.)

В то же время в принтере можно применять и неочувствленную гидрофилизированную алюминиевую пластину, на поверхность которой принтер наносит печатающие элементы. За этим следует дополнительная гидрофилизация (уже печатной формы) активирующим раствором. Следует отметить, что такая технология дает возможность повторного использования печатных форм, по которой с отработанных форм смывается краска и печатающие элементы; получившаяся формная пластина промывается и проходит дополнительную гидрофилизацию. Поскольку текущие тиражи редко превышают 10 тыс. оттисков, то покрытие алюминиевой пластины не успевает потерять гидрофильность, а дополнительная обработка ее усиливает. Технология тем более может быть использована в печатных машинах, конструкция которых не предусматривает загиба клапана печатной формы перед печатью. Таким образом, повторное применение алюминиевых формных пластин в подобной системе CtP может превратиться в неоднократное, что существенно сократит статью расходов предприятия на этот вид полиграфических материалов, а правильное многоплановое использование Azon dts окупит его  стоимость в течение первого же месяца эксплуатации. А главное — разрешение принтера выше, чем у всех известных нам CtP.

Кроме того, бичом современных технологий с применением CtP является «тенение» пробелов вследствие недоэкспонирования и недоразложения копировального слоя на пробелах. Здесь эта проблема будет отсутствовать благодаря тому, что самого копировального слоя просто нет. К тому же нет нужды в проявочном процессоре, что повышает привлекательность данного технологического варианта с экологической точки зрения. А формат печатной формы — 420´600 мм — вполне себе А2.

Такие дела...

Малотиражная прямая цифровая печать по полуфабрикатам и готовым изделиям в описанных в статье вариантах сегодня имеет преимущества по ряду показателей по сравнению с традиционной полиграфией:

• кадры — ныне в России в трудоспособный возраст вошло поколение, родившееся, росшее и взрослевшее вместе с компьютерной техникой. Поэтому допечатная подготовка, базирующаяся на использовании общепользовательских пакетов программ, как и обслуживание большого принтера, его не напряжет;
• техника — принтер, применяемый в описанных технологиях, установленный и обслуживаемый на 4­6 м2 офисной  (не производственной) площади, является хорошей альтернативой полноцикловому трафаретному или тампографскому производству;
• экология — используемая технология печати безвредна не только для окружающей среды, но даже для окружающих нас микробов;
• производственный процесс — прямая цифровая печать обеспечивает независимость от стороннего полиграфического производства (партнеров), эффективное диспетчирование (всё в одних руках) выпуска продукции, оперативный контроль качества распечаток текущего тиража;
• перспективы — прямая цифровая печать в описанных приложениях гарантирует непотопляемость предприятия независимо от рыночных конъюнктур, вследствие уникальности заказов как по объемам, так и по ассортименту, и является («в одном флаконе») прямой альтернативой классическому полиграфическому производству либо интегрируется в него, например, в качестве CtP.

КомпьюАрт 11'2012