di David Serenelli
Nel panorama delle tecnologie di stampa senza impatto, cioè dove non abbiamo un trasferimento dell’elemento di contrasto (inchiostro) dalla matrice al supporto, senza una forza meccanica che lo determina, la stampa digitale inkjet è quella che oggi ha una campo di applicazione decisamente diversificato. In virtù probabilmente della semplicità del processo, semplicità in termini di principio di funzionamento, non certo di tecnologia impiegata, che permette, a seconda del campo di applicazione, di utilizzare soluzioni e materiali adattabili a svariate esigenze produttive. La troviamo così impiegata in molteplici aree della comunicazione stampata, dalla stampa domestica, per passare alla stampa editoriale e transazionale, per arrivare all’extra wide format, passando per i materiali più disparati, dalla carta alla ceramica, ai materiali commestibili.
Le applicazioni possibili
La stampa inkjet ad alta velocità su carta dopo essersi affermata nel corso degli ultimi sette-otto anni nella produzione dei documenti transazionali classici (fatture, bollettini postali preintestati, estratti conto ecc.), tipicamente in bianco e nero, è approdata recentemente anche sulle bianche pagine dei libri, delle riviste e dei prodotti «più nobili». Il salto dal bianco e nero a colore ha ovviamente permesso di ampliare l’offerta e oggi a tutti gli effetti è un procedimento che in certi segmenti produttivi, come quello librario, paralibrario, e anche commerciale, compete, con la «cugina» stampa digitale laser e con la «aristocratica» stampa offset e roto offset. Compete ma anche, come si vedrà, fornisce opportunità per aprire nuovi mercati, inarrivabili dall’offset. La possibilità di stampare con questo processo ad alta velocità, è forse superfluo ricordarlo, è garantito dalla disposizione in parallelo delle teste di scrittura, che gettano l’inchiostro sul supporto: differentemente da quanto accade nella stampa inkjet small o wide format, le teste sono ferme e distribuite su tutta la larghezza della banda di carta e il supporto score sotto di esse.
La stampa inkjet hi-speed roll-to-roll sebbene si ponga come complementare all’offset per le applicazioni citate in precedenza, va ricordato, è pur sempre stampa digitale, e in quanto tale gode del vantaggio base di tutti i processi digitali: l’assenza di una matrice di stampa fisica e per tanto immutabile. Questo, che sembra un dettaglio semplicemente tecnologico, è la reale differenza che apre a queste soluzioni opportunità prima precluse. Non a caso Jim Hamilton di Info Trends afferma che l’inkjet hi-speed sta producendo prodotti come stampati transazionali, direct mailing o libri non perché è più conveniente dell’offset, ma perché l’offset non li può produrre. Se nel caso dei prodotti transazionali e del direct marketing è una verità auto evidente (non si può in offset fare una copia differente dalla successiva), nel caso di libri e giornali è più sottile e articolato il ragionamento; la tiratura gioca un ruolo, ma anche la possibilità di personalizzazione della copia o la copia singola, una diversa dall’altra, anche in termini di dimensioni e foliazione, sono confini inaccessibili all’offset.
Dalla velocità alla stampabilità
Facendo un’analisi del progresso di questa tecnologia nel corso degli ultimi sette-otto anni, vediamo che le direttrici in cui si è orientato lo sviluppo dei sistemi inkjet continuous feed ad alta velocità, è stato in primo luogo sulla larghezza della banda di stampa e parallelamente sulla velocità. Due parametri fondamentali per poter garantire la competitività in quelle produzioni massive che alcuni stampati transazionali richiedono. Un obiettivo non banale se pensiamo alla mole di dati che una tiratura di stampa inkjet ad alta velocità deve elaborare. Non a caso, in questo ambito, linguaggi di descrizione della pagina alternativi al PDF e più inclini all’implementazione di streaming di dati variabili sono stati e sono ancora ampiamente utilizzati (AFP, IPDS, PPML).
Ora lo sviluppo, a mio modo di vedere, ha preso una piega diversa e va nella direzione della versatilità degli impianti e nella diversificazione dei materiali. In un certo senso è una promessa che è nell’aria già da diversi anni ma che ancora non vede per la verità novità sconvolgenti. Sta di fatto che ora tutti i player del mercato puntano allo sviluppo di inchiostri maggiormente concentrati che consentano di essere usati in quantità inferiori, che abbiano un ancoraggio migliore sulla carta, sia in termini di penetrazione nelle fibre che di adesione alla patinatura. Sul versante carta, un paio di anni or sono, sembrava che la diffusione dei sistemi inkjet hi-speed avrebbe stimolato i produttori di carta nello sviluppare prodotti specifici, abbattendo di parecchio i prezzi. Questo pur essendo un trend interessante non sembra avere i tempi di risposta previsti, e ancora oggi le carte per inkjet hanno costi decisamente superiori alle rispettive carte per offset. Inoltre a mio avviso in ambiti quali l’editoriale e il commerciale su carta patinata, sia richiesto di poter usare li stessi supporti impiegati nei processi tradizionali, anche nelle produzioni inkjet. A maggior ragione quando queste macchine sono inserite in realtà produttive tradizionali (offset o Weboffset) come complemento alla produzione, o addirittura come spesso avviene, nell’ibridazione di prodotti realizzati con processi di stampa tradizionali a cui vengono aggiunti inserti o sovrastampe ottenute con dispositivi di stampa inkjet. A partire da questo punto, le case produttrici stanno orientando la propria strategia con diversi approcci. Chi come HP e Fuji persegue la strada di migliorare il rapporto carta/inchiostro a base acqua mediante l’uso di primer, o chi come Canon Océ, Ricoh, Xerox, Kodak, punta più sull’inchiostro per ovviare alle problematiche di accettazione sulle carte patinate.
I player del mercato
Il panorama dei player che su questo mercato operano proponendo soluzioni è abbastanza variegato e senz’altro in crescita. Vi sono vendor storicamente consolidati che possono vantare parecchi anni di attività nell’ambito dell’inkjet roll-to-roll e che hanno percorso tutte le tappe, dal bianco e nero, al colore, dal transazionale al transpromo verso l’editoriale e il commerciale, e altri che stanno approcciando o hanno da poco approcciato questo segmento di mercato, con soluzioni interessanti.
Canon/Océ
Il marchio Canon con l’acquisizione di Océ è di fatto il leader del mercato inkjet transazionale avendo un istallato veramente importante. Il parco delle macchine da stampa continuous feed parte dalla JetStream Compact 1000 da 75 m/minuto, con larghezza di banda da 20’’ e un singolo motore di stampa, per arrivare alla JetStream Wide 5500 da 254 m/minuto e 30’’ di banda, full color. A fianco della serie JetStream, la ColorStream 3000 con doppio motore da 48 a 127 m/minuto.
Come si vede una gamma molto estesa di soluzioni che possono essere declinate a varie velocità di produzione (upgradando l’impianto) in grado di fornire una risposta alle svariate tipologie di applicazioni. Fin dal 2008 Canon Océ, come tutti gli altri vendor (ad esclusione di HP e Kodak) adotta la tecnologia Drop on demand piezoelettrica (nelle Canon le teste a 40 KHz sono fornite da Kyocera). La goccia prodotta da queste teste è multilevel, ossia con due diversi volumi da 7 e da 12 pl (1 picolitro equivale a 10-12 litri). La scelta del piezoelettrico è motivata dalla durata prevedibile delle teste di scrittura (vengono date per 3000 ore di stampa), scaldando meno delle teste termiche hanno infatti un ciclo di vita maggiore. Nella serie ColorStream che appartiene alla gamma Twin, una caratteristica utile nelle applicazioni sia editoriali che transazionali, consiste nella possibilità di stoppare i tre colori e trasformare la macchina in una monocromatica pura. Questo aumenta la versatilità dell’impianto. Sempre ColorStream, può stampare in qualità già dai primi metri, ossia in fase di accelerazione e decelerazione. In tal modo è possibile tra l’altro un controllo visivo del risultato in fase di avviamento.
Da settembre di quest’anno dovrebbe essere disponibile il nuovo prodotto di Canon Océ, la ImageStream 3500, con la quale si punta a fornire un prodotto pensato per il mercato editoriale. Il formato è il B2 equivalente, è sempre una macchina continuous feed, con la configurazione twin, cioè con i due motori di stampa in serie e la possibilità di riavvolgere la bobina stampata oppure, collegabile in linea con il sistema di finishing ritenuto più appropriato. La novità annunciata dalla casa di Poing è strettamente collegata agli sviluppi attesi sugli inchiostri, che dovrebbero consentire di andare a stampare su carte patinate standard per offset, principale scoglio nell’impiego di queste tecnologie nei prodotti editoriali e commerciali. In cantiere, per i prossimi anni, ma un progetto pilota in Germania presso l’azienda d’imballaggi Joh. Leupold è già attivo, Canon Océ dovrebbe aggredire il mercato del packaging, nel segmento delle basse tirature, con una macchina a bobina elettrofotografica a toner liquido e stampa indiretta, con cui produrre imballaggi fino a 600 micron di spessore è in formato massimo fino al 70×100 equivalente. Allo studio anche una macchina inkjet a foglio in formato B3 (35×50), al momento denominata Niagara.
Quindi nell’obiettivo di Canon Océ, oltre al mantenimento e all’ulteriore sviluppo del mercato transazionale e transpromo, in cui tra l’altro le macchine inkjet in bianco e nero giocano ancora un ruolo importante, ci sono le arti grafiche legate al mondo degli stampati editoriali, commerciali del packaging.
Ricoh
La storia di Ricoh nel mondo dell’inkjet risale a oltre 30 anni fa per quanto riguarda le teste di stampa mentre, per quanto concerne l’adozione dell’inkjet al modulo continuo a bobina, risale al 2007 con l’entrata prima in InfoPrint Solutions (joint alliance Ricoh – IBM nel printing) e poi con la successiva acquisizione nel 2010 della stessa divisione printing di IBM.
Con questa mossa Ricoh acquisisce il know how relativo al getto di inchiostro per stampanti a modulo continuo quale è la InfoPrint 5000, introdotta nel mercato nel 2007 e sviluppata sulla base del motore Screen con teste Epson e sull’unità di controllo del sistema (RIP e Controller) sviluppata da IBM.
Infoprint 5000 oltre a gestire il PDF è in grado anche di gestire il protocollo di stampa AFP (Advanced Function Presentation),riferimento di mercato nella stampa a dato variabile (VDP) ad altissima velocità, inventato da IBM nel 1984 e da qualche anno diventato uno “standard aperto”. Oggi tutti gli upgrade degli impianti sono sviluppati internamente da Ricoh.
La gamma delle soluzioni inkjet è basata sul motore InfoPrint 5000 declinato su tre modelli e upgradabile in termini di velocità di stampa, MP (Multi Purpose) in versione B/N e colore, GP (General Production) full color con inchiostri dye e a base di pigmenti e VP (Volume Platform) full color con inchiostri dye, fino a 220 m/minuto di velocità. La larghezza massima della banda di carta è per tutti i modelli 52 cm (20’’). Da sempre la caratteristiche della tecnologia impiegata da Ricoh per la stampa inkjet è il controllo delle dimensioni della goccia su due livelli (Multilevel dynamic drop size), che consiste nella possibilità in ogni punto della pagina di indirizzare gocce d’inchiostro a dimensione variabile, a vantaggio dell’accuratezza del dettaglio, soprattutto nei tratti fini e sui bordi rastremati (con curve) degli oggetti (caratteri di grandi dimensioni per esempio). Delle tre linee, la GP sembra quella maggiormente indicata per le produzioni editoriali di qualità, l’unica che può utilizzare inchiostri a base pigmento e con risoluzione 720×720 dpi. Lo sviluppo di Ricoh punta molto sugli inchiostri di terza generazione che sono stati introdotti negli ultimi mesi, che offrono un gamut colore più ampio, soprattutto nei rossi (tasto dolente) e in neri più profondi, con la possibilità di stampare su carte naturali standard e trattate e su carte patinate opache e lucide specifiche. Il focus dello sviluppo degli inchiostri è nello studio di inchiostri ad altissima concentrazione che consentano un consumo minore, quindi un’asciugatura più rapida dovuta alla minore penetrazione nel supporto e conseguentemente, un consumo energetico inferiore. Quest’ultimo è tra l’altro un aspetto in cui le InfoPrint già eccellono.
HP
Da sempre il marchio americano è legato alla tecnologia di stampa inkjet thermal drop on demand, che è esclusiva per queste macchine e a cui resta fedele, anche nelle ultime realizzazioni. Il concetto di base nell’ingegnerizzazione di questa tecnologia di teste di stampa sta nella scalabilità delle configurazioni, per cui mediante l’accoppiamento di più teste è possibile incrementare le prestazioni della soluzione, migliorandone l’efficienza (più colori o più larghezza di banda). La criticità della durata delle teste termiche rispetto alla tecnologia piezo, viene sopperita da HP con la semplicità della sostituzione (due minuti per un operatore addestrato). Un altro concetto base di HP è la ridondanza degli ugelli di stampa, controllato con un sistema intelligente di monitoraggio della qualità di stampa, basato sulla lettura ottica delle barre poste tra un frame e l’altro di stampa, oppure o attraverso la dispersione di micropunti all’interno del lavoro (quando non vi sono zone da refilare, come nel caso delle applicazioni newspaper). Nell’istante in cui un ugello viene valutato non funzionante, il suo posto viene preso da un altro situato sulla stessa linea di stampa, che lo rimpiazza. Sulla console di controllo lo stato degli ugelli tiene informato l’operatore della situazione.
Per quando concerne la gamma di prodotti, HP parte con la T200 da 20’’ di stampa e struttura compatta con i due archi di stampa in un unico blocco, fino ad arrivare all’ultima T410 con 42’’ utili di stampa (106 cm) e velocità fino a 183 m/minuto full color. A fianco di queste, la nuovissima T260, una macchina compatta in bianco e nero, la prima con una larghezza di 26’’ (65 cm) e una velocità di 244 m/minuto, studiata appositamente per il mercato librario. La risoluzione lineare delle teste è sempre di 1200 ugelli per pollice. La goccia di inchiostro è a volume fisso di 6 picolitri. Anche Hp come gli altri vendor, superata la fase in cui il miglioramento ha riguardato principalmente dimensioni e prestazioni, ha lanciato nel recente maggio, una nuova soluzione HP Priming, con la quale vuole ampliare la gamma di supporti patinati stampabili in tutti i suoi inkjet Web press system. Si tratta di due nuovi prodotti di priming, uno sviluppato da HP stessa, l’altro da un’azienda specializzata, la Epic Product International, che affiancano il ben noto bonding agent, utile soprattutto per la stampa su carte naturali molto assorbenti.
Xerox
La storia della stampa inkjet roll-fed di Xerox è iniziata da pochi anni, attraverso l‘adozione del principio di stampa che era già delle stampanti Tektronix, una marchio acquisito nel 2000. La serie CiPress di Xerox, nelle due versioni 325 e 500, si differenzia da tutti gli altri sistemi per la natura dell’inchiostro usato, non a base di acqua, ma a base di resine plastiche, tenute allo stato liquido nel circuito di alimentazione dell’inchiostro e gettato sulla carta da teste piezoelettriche a 39 KHz con una risoluzione di 600 dpi lineari e 400 in senso longitudinale alla massima velocità di 152 m/minuto. Un sistema che offre senz’altro buone prerogative per la stampa su carte ultraleggere (non c’è penetrazione dell’inchiostro), che fornisce una saturazione nei colori alta rispetto al consumo, oltre che una prerogativa di prodotto green per la facile deinchiostrabilità. Per contro, l’effetto visivo superficiale “toner”, ossia un’apparente lucidità della stampa, può non piacere su certi prodotti. Come la stampa a toner solido, l’inchiostro fuso sulla carta, può subire screpolatura in corrispondenza di cordonature. Veramente impressionante per contro, il risultato su carta tipo “riso”, non stampabile con inchiostri a base acqua.
La seconda linea di prodotti che Xerox offre al mercato dell’inkjet è con il marchio Impika acquisito nel 2013, una società specializzata in soluzioni inkjet, che il 12 giugno ha inaugurato ad Aubagne in Francia il nuovo Centro di Innovazione inkjet di Impika, un allestimento interattivo di 8.454 metri quadrati nei quali renderà possibile ai propri clienti toccare con mano la tecnologia inkjet. I prodotti esposti includono la linea iPrint Compact, iPrintReference, iPrint eVolution ed iPrint eXtreme che hanno nella scalabilità ed ugradabilità, oltre che nella qualità dichiarata, il loro punto di forza. Si parte dalla Compact, che come dice il nome è veramente molto contenuta negli ingombri, composta da un unico gruppo stampa, per arrivare alla Evolution con doppio motore di stampa. Con tutta una serie di variazioni intermedie, per la stampa 1-up o 2-up con motore singolo o doppio e la possibilità di installare fino a due teste aggiuntive per un quinto e sesto colore. La larghezza carta è 51 cm e le velocità passano dai 40 m/minuto a 1.200×600 dpi di risoluzione fino ai 254 m/minuto a 1.200×360 dpi. Le teste piezoelettriche sono in grado di produrre un volume di goccia variabile da 3 a 12 picolitri (5 livelli) a seconda delle esigenze di qualità del prodotto. Se con la CiPress Xerox sta tentando di aggredire il mercato del transazionale e del direct marketing, la serie Impika sembra poter ambire anche al segmento commerciale, delle etichette e del packaging.
Kodak
Kodak è presente nella stampa inkjet ad alta velocità da parecchi anni. Anche se talvolta in modo un po’ «nascosto», la troviamo presente in molti stabilimenti Weboffset, con le «teste» Versamark o Prosper per la personalizzazione di prodotti stampati in offset, l’indirizzamento di stampati destinati alla spedizione, o alla realizzazione del dato variabile in produzioni massive.
Da sempre la principale caratteristica di queste teste è la velocità. Con la tecnologia proprietaria «Stream Inkjet Technology», le nuovissime teste presenti sulla Prosper 6000C (o 6000P), eredi delle affermate Versamark, consentono di stampare a 300 m/minuto, velocità da rotooffset, irraggiungibile da qualsiasi altra tecnologia al momento, soprattutto su carte patinate. La semplicità di funzionamento e l’affidabilità rende superflua l’adozione di ridondanza di ugelli di stampa, tipico delle tecnologia DoD (drop on demand). Per queste caratteristiche Kodak le propone come possibilità di ibridazione di macchine da stampa offset, sia a foglio che a bobina. Ed è questo al momento il campo di impiego principale. Tornando alla serie Kodak Prosper, la tecnologia caratterizzante, oltre al sistema di stampa inkjet in continuo (Stream Inkjet Technology), è il controllo qualitativo in linea, che ispezione il risultato stampato, interagendo con i parametri di stampa per garantire il massimo risultato in termini di stabilità; anche alcuni difetti tipici dell’inkjet sulla conduzione del nastro di carta umido, che possono causare imperfezioni meccaniche (grinze), sono in questo sistema combattute con rulli dal design innovativo, che tendono a minimizzare il difetto.
Insomma un progetto che sulla carta è molto innovativo e dalle potenzialità sicuramente importanti, che in Italia non vede ancora installazioni, ma che si propone di allargare il campo di applicazione della tecnologia inkjet nelle arti grafiche.
Fujifilm
Il progetto Fuji nell’inkjet è senz’altro molto ambizioso, in quanto vuole competere con la stampa offset a tutti i livelli, anche sul piano qualitativo. Vediamo come intende farlo… Il lavoro parte dal cuore della tecnologia, dalle teste di stampa. Fujifilm adotta le teste Samba di Dimatix, una società del settore, che guarda caso è stata acquisita da Fujifilm, che con questa operazione intende garantirsi lo sviluppo e l’implementazione continua del prodotto. Questa testa, che va precisato è montata sulla Jetpress 720, macchina a foglio in formato B2, (non sulla cugina bobina), ha caratteristiche davvero interessanti; si potrebbe dire che rappresenta un ideale connubio dei vantaggi di ogni singola tecnologia inkjet: compattezza e basso costo del termico, velocità del continuous inkjet, e possibilità di modulazione del piezoelettrico. Risultato: una testa da 1.200 dpi reali, con piezo a frequenza di 100 KHz e droplet modulabile fino a 2 picolitri in 4 livelli. Per garantire qualità costante, un sistema di ispezione degli ugelli (ILS), in caso di ugello otturato, non ferma la produzione ma compensa con gli ugelli vicini la mancanza, avvisando all’occorrenza per un ciclo di pulizia. Producendo di fatto teste e inchiostri, Fujifilm punta molto sullo sviluppo di questi per implementare nuove soluzioni, che in futuro potrebbero portare anche all’adozioni di nuovi prodotti come gli inchiostri UV (che troviamo già presenti nel progetto Konica KM-1). Questa tecnologia adotta un primer che viene steso sulla superficie del supporto prima della stampa, che ha un effetto coagulante (coalescenza) per le gocce di inchiostro, evitando che queste mischiandosi e diffondendosi nel supporto creino un effetto di leggera sfuocatura del punto. Le prestazioni dichiarate da Fuji sono presto dette: gamut più esteso del Fogra39, 2700 fogli ora in formato B2, carte patinate offset da 127 a 300 g/mq.
Nella versione roll-fed la banda di carta è di 20’’, e vi sono 20 teste sui due lati della banda di carta, con goccia sempre a volume controllabile ma fino a 6 picolitri; la velocità è in funzione della risoluzione di stampa: 80 m/minuto a 1.200 dpi, 100 m/minuto a 600 dpi e 127 m/minuto a 480 dpi.
Entro fine anno Fuji dovrebbe inoltre proporre una novità nell’ambito del packaging di qualità, con un sistema di finitura in linea per la verniciatura a spessore.
