Canon ProStream 1000: граница перехода, или чем различается цифровая печать?

Эффективность печати на листовой цифровой машине и на рулонной может значительно отличаться в разных областях полиграфии. Машина Canon ProStream разработана с «чистого листа», чтобы обеспечить наилучшее из возможного качество для постепенной интеграции рулонной струйной цифровой печати в мир промышленного офсета. В ее конструкции много уникальных разработок, которые позволят цифровой типографии выйти на рынок малотиражных журналов и работать на нем эффективно.

Александр АмангельдыевРешения для полиграфии

Canon ProStream 1000: граница перехода, или чем различается цифровая печать?

В последнее время все чаще приходится слышать, что типографиям нужно специализироваться на том или ином виде продукции — только в этом случае она может работать эффективно. Лет десять-пятнадцать назад на рынке было множество типографий, которые можно было условно назвать коммерческими — они печатали все: и рекламу, и каталоги, и журналы, и книги, и вообще все, что принесет заказчик. Подобные предприятия существуют и сейчас, но все же больших успехов добиваются те, кто выбрал какую-то узкую специализацию.

Журналы

Одной из таких специализаций может быть печать периодики, например журналов. По официальной статистике, общее число «бумажных» средств массовой информации в России составляет немногим более 40 тыс. наименований. Примерно половина этого количества приходится на газеты, половина — на журналы. Хотя границу не всегда легко провести, иной раз средство массовой информации зарегистрировано как газета, хотя по полиграфическому исполнению это полноценный журнал. Та же статистика говорит о том, что за прошедший год общее количество средств массовой информации сократилось примерно на 4 тыс. наименований, по большей части за счет газет. Но в целом в России относительно стабильно выходит в свет около 23–25 тыс. журналов. Это довольно приличный объем производства. А самое главное, издатели журналов и вообще периодики — стабильные, желанные заказчики. Журналы должны быть напечатаны, иначе они не получат денег от рекламодателей.

К сожалению, сложившаяся в этом году ситуация с кризисом и пандемией, скорее всего, ударит по журнальному бизнесу. Уже сейчас можно отметить и существенное сокращение объемов, и тиражей. Журналов, которые выходят тиражами более 100 тыс. можно насчитать сотни, журналов тиражом несколько десятков тысяч экземпляров — несколько тысяч, а остальные (примерно 15 тыс. наименований) — выходят тиражом несколько тысяч или даже сотен экземпляров. Это тематические, отраслевые, нишевые издания. И хотя тиражи у них небольшие, именно они создают основной объем производства для целого ряда типографий. Многотиражные журналы в России печатает несколько рулонных предприятий на всю страну (примерно полтора десятка). Остальной объем — средние типографии, которые печатают журналы на листовых офсетных машинах. Продолжающееся сокращение объемов журналов и их тиражей, а также возможное сокращение количества наименований в ближайшее время дает повод задуматься о технологии производства журналов в среднесрочной перспективе.

Математика

Современная листовая офсетная печать позволяет более-менее эффективно выпускать журналы тиражом от 400–500 экз. и более. С тиражами менее 400 экз. успешно справляется современная малоформатная цифровая печать. Казалось бы, вопрос закрыт. Однако тут нужно задуматьcя об экономике всего процесса. Пусть типографии нужно напечатать 100-полосный журнал тиражом 500 экз. В офсете для этого понадобится 13 приладок (на четырехкрасочной машине формата B1) и примерно 5,5 тыс. листопрогонов. В случае использования цифровой листовой машины формата A3 понадобится 20 тыс. двухсторонних оттисков А4. Хороший офсетный печатник на машине с набором автоматических опций отпечатает тираж журнала примерно за 4 часа (чуть больше трех приладок с тиражированием в час). На цифровой машине этот тираж удастся отпечатать примерно за 200–250 минут, в зависимости от ее скорости. С учетом технологических остановок (например, на загрузку бумаги) это время следует увеличить до 230-260 минут. То есть примерно те же 4 часа. Правда, в этом случае тираж будет уже в листах формата А4 и подобран по порядку, то есть отпадает часть последующих послепечатных операций. Впрочем, на печать офсетного тиража в 600 экз. время не увеличится, а в случае листовой «цифры» увеличится пропорционально, то есть в 1,5 раза.

Что касается затрат, то грубо можно говорить о том, что в первом случае «можно заработать» около 60–70 тыс. рублей, во втором — 70–80 тыс. рублей (бумагу в данном случае мы не считаем, и цены очень приблизительные). Однако более сложные послепечатные процессы в случае офсетной печати практически сравняют затраты на производство с цифровым способом. И вновь при увеличении тиража до 600 экз. «офсетные» затраты увеличатся незначительно, а цифровые — пропорционально.

С учетом двух факторов — временных и финансовых — в полиграфическом мире общепризнанно, что тиражи в районе 400 экз. — «граница перехода». Более короткие тиражи однозначно быстрее и выгоднее печатать «цифрой», больше — офсетом. Но тут есть ряд факторов, которые следует учитывать. Вообще говоря, на офсете печатать тиражи в 500–600 экз. не очень выгодно. За смену удастся отпечатать на дорогой офсетной машине (листовая машина формата B1 с хорошей автоматикой — плюс-минус миллион евро) всего лишь два тиража, заработав на этом 120–150 тыс. рублей. При этом почти за то же время можно отпечатать пару журналов тиражом 1,5–2 тыс. экз., получив на этом существенно больше денег. Для «цифровика» с ЦПМ (стоящей раз в пять–семь дешевле) два тиража в день по 400 экз. — не так плохо. Хотя основной бизнес цифровой типографии не в печати журналов. Гораздо выгоднее печатать продукцию совсем небольшими тиражами 20–50 шт, где стоимость экземпляра будет намного больше, но периодика такими тиражами не выходит… Так что получается, что о цифровой печати периодики можно забыть?

Критерии

Просто для решения этой задачи нужны другие виды цифрового печатного оборудования. И такие машины производят несколько компаний. Речь идет о промышленных рулонных цифровых печатных машинах, преимущественно струйной печати, хотя есть и другие варианты. Машины эти должны обладать определенными свойствами, чтобы их можно было успешно применять для печати именно периодики. Струйные промышленные машины появились на рынке уже более 10 лет назад, но только недавно стало возможно использовать их для печати журналов. Для этого есть несколько критериев:

  • Печать на самых разных бумагах, на которых традиционно печатают журналы и другую схожую продукцию (например, каталоги). Долгое время на рынок продвигалась идея об использовании специальных «цифровых» бумаг, что «гарантирует высокое качество». Но такой подход популярностью не пользовался. Издатель журнала не был готов переплачивать за то, что будет использоваться «специальная» бумага, и не переходил на цифровой способ производства. Сейчас ряд производителей цифровых печатных машин решили вопрос печати на разных бумагах, в том числе мелованных.
  • Качество печати должно быть «бескомпромиссным», то есть как минимум не хуже того, что предлагает привычный всем офсет. Для подавляющего большинства журналов качество изображения — параметр критичный, и издатель не будет готов мириться с потерей качества только потому, что издание печатается перспективным цифровым способом. В подавляющем большинстве случаев издатель даже не будет вдаваться в детали, на чем это печатается, главное, чтобы процесс обеспечивал заданные характеристики. Сейчас можно уверенно говорить, что в ряде случаев промышленные цифровые печатные устройства обеспечивают качество не хуже офсетных (и могут даже лучше).
  • Временной фактор. Для ряда изданий оперативность производства является важным критерием. Если цифровой способ окажется существенно медленнее, чем привык издатель, то вряд ли он окажется для него привлекательной альтернативой. Выше уже говорилось, что время изготовления продукции цифровым способом увеличивается почти линейно: тираж больше, объем больше — печать дольше. А в офсете есть время вынужденного простоя (приладка), которая влияет на время производства. И чем больше тираж, тем меньше его влияние. Скорость работы цифровых промышленных рулонных струйных машин постоянно растет, но пока еще они не достигли скоростей офсетных машин (и даже современных листовых). Поэтому если нужно быстро напечатать продукцию большими тиражами, офсет — единственный выбор. Впрочем, тут можно посчитать, где пройдет «точка перехода» по скорости производства (сделаем это в конце статьи).
  • Затраты. Это, без сомнения, один из важнейших критериев выбора способа производства. При выборе способа печати их надо внимательно просчитать. Разумеется, это вопросы взаимодействия конкретных типографий с конкретными издателями. Возможно, для кого-то из издателей сыграют роль и другие факторы (например, временной), но в целом именно экономический фактор будет основополагающим. К сожалению, пока еще промышленная струйная печать не получила широкого распространения, чтобы можно было прикидывать ее затраты по усредненным рыночным показателям. Поэтому привести сравнения по затратам мы можем только косвенно.

Конкурент

Чтобы перейти к более конкретным подсчетам, возьмем за основу цифровую машину Canon ProStream 1000. Именно ее компания Canon разрабатывала для коммерческих типографий для производства традиционной полиграфической продукции: книги, журналы, каталоги и т.д. в конкуренции с офсетной печатью по ряду критериев. Машина была впервые показана публике в начале 2017 г. Хотя у Canon (и ранее у компании Ocе) было множество цифровых машин, Canon ProStream разработана с «чистого листа»,чтобы обеспечить наилучшее из возможного качество для постепенной интеграции рулонной струйной цифровой печати в мир промышленного офсета. В конструкции машины много уникальных разработок, часть из которых были ранее опробованы на других моделях но для ProStream потребовали радикальной переделки.

Схема внутреннего устройства машины Canon ProStream 1000

  • Качество изображения. Для создания изображений на запечатываемом материале Canon ProStream 1000 использует пьезоэлектрические головки Kyocera KJ4 с технологией печати «капля по требованию». Головки имеют разрешение 1200 dpi (соответственно 1200 сопел на дюйм) и имеют довольно высокую частоту срабатывания — 64 кГц. Головки могут производить капли чернил переменного размера в диапазоне от 2 и 5,6 пл. Сочетание разрешения и изменения размеров капли позволяет машине воспроизводить высококачественное полутоновое изображение, эквивалентное растру 200 lpi или выше. При этом сложная схема формирования изображения без использования полиграфической розетки обеспечивает высочайшего качество полутонового изображения с гладкими градиентами и высокой резкостью штриха. У головок высокая рабочая частота, что вызывает повышенный нагрев их рабочей поверхности. Чтобы справиться с этой задачей, Canon разработал специальную систему их охлаждения, которая позволяет головкам поддерживать стабильную температуру <32° C, чтобы снизить риск высыхания чернил в соплах. Это обеспечивает высокую стабильность струйной печати как по всей площади листа, так и в пределах всего тиража, в том числе длинного.
    Печатающие головки также поддерживают технологию Pre-Fire, представленную ранее в цифровой машине ColorStream 6000 Chroma. Это уникальная технология, разработанная для обеспечения стабильного качества печати и минимизации усилий по ее обеспечению. Часто бывает, что сюжет на площади листа располагается так, что часть бумаги остается незапечатанной. Если головка, «ответственная» за данный участок изображения, долго не выстреливает капли (печать идет, просто в этом месте бумаги нет изображения, такое, например бывает в корешковом поле между разворотными страницами), чернила в ней могут засохнуть. В итоге, когда печать снова понадобится, сопло может оказаться забитым. Будет необходима либо остановка с чисткой, либо алгоритмы компенсации, которые не всегда помогают. Система Pre-Fire обеспечивает рециркуляцию чернил внутри печатающей головки и постоянное неполное формирование капли (капля как бы пульсирует на выходе из готовки, но не вылетает). Эта технология обеспечивает постоянный заданный размер капли, благодаря такой своеобразной «тренировке» головки вне зависимости от времени ее «простоя». В отличие от конкурирующих решений, здесь не происходит автоматической очистки головки или «холостой» печати на припусках для предотвращения засыхания сопел, что значительно минимизирует потери чернил.
    Также ProStream также имеет технологию Ocе HeadSafe, которая позволяет легко переключаться между монохромной и цветной печатью. Во время черно-белой печати цветные головки находятся в положении «покоя» закрытыми и не «простаивают». Работает только черная.
    Еще один способ борьбы за качество печати состоит в автоматической идентификации любых засоренных сопел. Есть несколько решений по борьбе с засоренными соплами. В машине используются передовые средства обработки отпечатанного изображения. Может, например, измениться алгоритм печати (соседние сопла будут генерить капли большего размера) или понадобиться дополнительная чистка сопел, или печать может быть продолжена (если дефект незначительный и «постепенно исчезающий») и т.д. Многое зависит от настроек системы контроля изображения.
  • Печать на разных бумагах. Чтобы обеспечить качественную печать на обычных бумагах (как мелованных, так и офсетных), в печатной машине используется технология ColorGrip, которая ранее была представлена на листовой машине i300. Эта технология предполагает нанесение на поверхность любой бумаги специального покрытия, которое решает сразу две важнейших задачи: препятствует впитыванию чернил в немелованные бумаги и растеканию капли чернил по поверхности мелованной бумаги. В первом случае с офсетной бумагой капля сильно впитывается в слой бумаги и растекается внутри нее. В результате контраст цвета сильно падает, а получить резкие края изображения невозможно. В случае с мелованной бумагой капли растекаются по ее поверхности и могут смешиваться с соседними каплями другого цвета. В результате нарушается градация изображения и существенно искажаются цвета. Помимо этого, растекшиеся капли не дают возможность получить резкое изображение. Canon ProStream 1000 перед печатью наносит на поверхность бумаги покрытие, при помощи специальных струйных головок, которое высушивается, установленным сразу после них сушильным модулем. После чего на подготовленную таким образом бумагу уже наносятся чернила, которые и не растекаются, и не впитываются. Капля остается практически неизменной в том месте, куда она попала, и затем высушивается в сушильном устройстве. Собственно состав покрытия ColorGrip является коммерческой тайной компании Canon, но благодаря ему удается получить изображение выдающегося по меркам промышленной струйной печати качества. В машине i300 покрытие ColorGrip наносится точечно только в те места, где планируется изображение. Идея хорошая, но пользователи столкнулись с небольшой проблемой% выборочное нанесение покрытия ColorGrip в ряде случаев может способствовать неравномерной деформации бумаги, особенно тонкой. Кто сталкивался с выборочным лакированием тонких бумаг, тот поймет о чем идет речь. В Canon ProStream покрытием ColorGrip бумага «заливается» целиком. Это сводит к минимуму ее скручивание и деформацию. Более того, активное испарение воды из этого покрытия поддерживает высокий уровень влажности в пространстве «печатных зазоров» (пространстве между печатными головками и бумагой), что дополнительно предотвращает высыхание чернил в соплах.


    Схема блока печатных головок и устройство нанесения покрытия ColorGrip

    Для обеспечения успешной печати Canon ProStream 1000 на самых разных бумагах компания Canon также разработала новый комплект чернил. Они на полимерном связующем с водным растворителем и очень высокой концентрацией пигмента. Цветовой охват новых чернил несколько больше стандартизованного офсетного охвата FOGRA 51. Конкретные значения расширенного цветового охвата компания Canon не фиксирует, поскольку он очень сильно зависит от используемой бумаги, но он явно шире офсетного, что дает основания полагать возможность корректного воспроизведения ряда цветов Pantone, которые обычным офсетным триадным синтезом воспроизводятся плохо. Система печати машины ProStream с установленной системой ColorGrip обеспечивает возможность печати с суммарным краскопереносом в 350% на мелованных бумагах (!), что уникально для струйных печатных машин. Это позволяет получать глубокие темные цвета и при этом сохранять в них градации изображения. Новые полимерные чернила были разработаны таким образом, что, попадая на бумагу с покрытием ColorGrip, ложатся как бы тонким «клеевым слоем», который после испарения воды прочно сцепляется с запечатываемым материалом. При этом весь пигмент оказывается «уложенным» тонким слоем на поверхности бумаги без проникновения внутрь. Это позволяет получить насыщенные чистые цвета, равномерные плашки без «шума», характерного для многих струйных решений, при которых чернила полностью или частично впитываются в бумагу. В совокупности пользователи таких машин получают более широкую цветовую гамму и улучшенное сцепление пигмента с бумагой, что обеспечивает высокую стойкость к истиранию, но при этом отсутствует «растрескивание слоя пигмента», что также порой случается в образцах цифровой печати.

    Вид капли чернил непосредственно после нанесения и прохождения сушильного устройства. После высыхания на бумаге (точнее, на поверхности покрытия ColorGrip) формируются пятна чернил аккуратной круглой формы, прочно «приклееные» к поверхности

  • Система транспортировки бумаги. Canon ProStream 1000 имеет модульную конструкцию, обычно состоящую из ролевой зарядки, первого печатно-сушильного модуля, секции переворота полотна, второго печатно-сушильного модуля, и рольной приемки. Машина может поставляться в односторонней или двухсторонней конфигурации и рассчитана на работу со скоростью 80 м/ мин., что обеспечивает примерно 1100 страниц А4 в минуту. Она обеспечивает ширину печати 540 мм при максимальной ширине бумаги 558 мм. И такой ширины более чем достаточно. Машина позволит печатать периодику с форматом полосы «почти А2», что для журнального и книжного производства гарантированно достаточно. Диапазон используемых бумаг — 60-160 г/м2, но постоянно идет работа по тестированию и других бумаг. На момент первого анонса машины диапазон бумаг составлял 70-105 г/м2, но постепенно был расширен.
    В Canon ProStream 1000 применена уникальная система сушки, которую компания назвала «плавающей» (Flotation dryer). Во время прохождения сушки бумага не касается какой-либо ее поверхности (бумага как бы «плывет» по воздуху). Там она нагревается до температуры не выше 130°, что позволяет обеспечить равномерное высыхание всех чернил и по всей ширине бумаги, избежав при этом деформации и коробления бумажного полотна. Благодаря использованию активного охлаждения полотна по выходу из секции, напечатанное изображение стабилизируется и внутреннее напряжение снижается. Бумага выходит из печатной секции при температуре не выше 60°C. Дальнейшее охлаждение перед входом во вторую печатную секцию проводится в модуле переворота полотна. Для того, чтобы охлаждение было более эффективным, модуль даже вынесен из корпуса на боковую поверхность машины. Есть информация, что в компании Canon продолжают совершенствовать сушильную систему машины, и в недалеком будущем планируется довести возможность работы на бумагах до 270 г/м2, что позволит печатать на ней не только блоки журналов, но и обложки для них.
    Кстати, габариты Canon ProStream 1000 определяются длиной сушки. Поскольку сушка бесконтактная (бумага просто натягивается и пропускается через все сушильные модули), она может быть только прямой. И длина в этом случае определяется необходимым временем воздействия температуры на бумагу при заданной скорости печати.

    Схема узлов бесконтактной сушки полотна. Любопытно: только что отпечатанное изображение находится на нижней стороне листа, что снижает эффект растекания невысохших капель чернил по поверхности бумаги

Любопытно также решение Canon по снижению экологической нагрузки, создаваемой машиной. Хоть чернила и водные, небольшое количество органических веществ в них все же присутствует. Поэтому на выходе вытяжки из печатной секции машины компания установила мощный охладитель, который конденсирует пары воды и пары растворителя и этот конденсат собирается и утилизируется! Также на выходе вытяжки установлена система утилизации тепла (используется для обогрева).

Цифры

Вот такую машину разработала компания Canon для коммерческого полиграфического использования. Учитывая ее скорость работы, она способна отпечатать за минуту до 10 экз. журнала, о котором шла речь в начале статьи. А весь тираж в 500 экз. — примерно за 50 минут (с учетом загрузки/разгрузки рулонов пусть будет час)! За четыре часа, которые понадобятся офсету или малоформатной листовой «цифре», рулонный ProStream 1000 отпечатает почти пять таких тиражей, что позволит «заработать» уже около 300 тыс. руб., то есть в пять раз больше! И это не учитывая высокой оперативности изготовления тиража. Если вместе с машиной используется подходящий послепечатный модуль, то весь тираж можно изготовить за пару часов. А в случае если послепечатный комплекс соединен с ней «в линию» (есть такие решения), то время изготовления тиража практически равно скорости печати машины.

Конечно, общую экономическую эффективность новой машины в печати периодики можно будет посчитать только тогда, когда будет полностью понятна себестоимость производства. Поскольку «продавать» издателю журналы дороже, «потому, что они напечатаны цифрой» не получится, продажная цена тиража ограничивается рынком. А вот себестоимость следует подсчитать. Но благодаря очень высокой производительности на небольших тиражах постоянная часть себестоимости заказа в типографии, использующей Canon ProStream 1000 будет невелика…

Заключение

Ну и в заключение попробуем оценить «границу перехода» традиционного офсета и этой цифровой машины. Современные листовые офсетные машины на крейсерских скоростях производительнее Canon ProStream примерно в 4,5 раза. Если тираж журнала был бы не 500, а 5000 экз., то ProStream понадобилось бы больше 8 часов для его печати. Офсетная восьмикрасочная машина напечатала бы такой тираж часов за 7. Так что если говорить о производительности, то «граница перехода» находится где-то в районе 4-4,5 тыс. экз. А в этом тиражном диапазоне находится огромное количество журналов (примерно 15-17 тыс. наименований), так что область применения машин типа ProStream может быть обширна. Ну, и другую продукцию на них также можно печатать.

Комментарии

Войдите на сайт, чтобы принять участие в обсуждении. ВХОД

EMAIL-РАССЫЛКА PRINTDAILY.RU

Один-два раза в неделю.
Без спама!