Lăcuirea UV în cazul tiparului digital cu toner

Cătălin ŞERBĂNESCU

Lăcuirea UV, ca modalitate de finisare, reprezintă un plus de valoare adusă elementului tipărit, având atât rol de a constitui o modalitate de atragere a clienţilor prin diversele efecte vizuale create, cât şi de protecţie împotriva factorilor externi de mediu sau la manipularea produsului final. În termeni simplişti, lăcuirea UV reprezintă aplicarea peste documentul tipărit a unui strat subţire de material alcătuit din lanţuri de polimeri care, sub acţiunea unei cantităţi bine definite de radiaţie ultraviolet, dezvoltă legături puternice între acestea ducând la rigidizarea (uscarea) suprafeţei depuse. Materialul mai sus amintit poate prezenta diverse grade de vâscozitate, iar produsul final are ca atribut diferite grade de luciu. De asemenea, depunerea poate fi selectivă sau globală, pe toată suprafaţa colii tipărite.

În prezentul articol ne propunem să aducem în discuţie particularităţile realizării lăcuirii UV globale specifice tiparului digital cu referire, în special, la segmentul echipamentelor pe bază de toner. De ce am ales predilect nişa tiparului digital cu toner? Deoarece nu orice utilaj de lăcuire şi mai mult, nu orice nivel calitativ de lac UV poate fi folosit în acest scop, în principal, datorită „aditivilor” înglobaţi în toner de o gamă largă de producători (cum ar fi, spre exemplu, ceara). În fapt, este un lucru ştiut că lăcuirea UV a printurilor cu toner, în general, este o operaţie destul de dificilă, dar totodată cu suficientă căutare datorită eliminării problemelor inerente legate de crăparea tonerului la operaţiuni de pliere sau biguire. Este, dacă doriţi, un mic semnal de alarmă pe care am considerat că trebuie să îl tragem şi să îl facem cunoscut. De altfel, şi în cazul tiparului offset, pentru finisarea cu lac UV trebuie evitate cernelurile cu silicon sau ceară.

Însă, pentru început, şi ca scurtă introducere, să trecem în revistă principalele modalităţi constructive ale echipamentelor de lăcuire, cu referire la cazul particular în care media tipărită este hârtia. De asemenea, vom considera doar dispozitivele de lăcuire cu valţuri ca fiind cele mai uzitate în condiţiile anterior menţionate. Primul dintre acestea şi cel mai simplu este reprezentat schematic în figura 1. După cum se poate observa, sistemul este compus din trei valţuri: cel de dozare, cel de aplicare şi cel de presiune. O particularitate a acestui tip de echipament este aceea că toate valţurile se rotesc în acelaşi sens, pelicula de lac obţinută fiind invers proporţională atât cu gradul de vâscozitate, cât şi cu presiunea dintre valţul dozator şi cel de aplicare. În ceea ce priveşte cantitatea efectiv depusă, aceasta depinde, printre multe altele, de presiunea exercitată asupra mediei. O a doua variantă constructivă este aceea în care grosimea peliculei de lac este controlată prin intermediul unei raclete (figura 2).

Pe lângă prezenţa acesteia, un element distinctiv este rotirea în sensuri opuse a valţurilor de aplicare şi dozare. În acest caz, reglajul de presiune dintre aceste două valţuri nu mai este aşa de critic, însă trebuie corelat cu viteza globală a întregului sistem, respectiv cu cea de deplasare a mediei. Un alt sistem destul de răspândit este acela în care valţul de aplicare are sens invers celui de presiune (figura 3). Acest model asigură o depunere calitativ mai bună a stratului de lac UV pe coala tipărită. Putem acum trece la enumerarea câtorva factori ce influenţează calitativ procesul de lăcuire UV, şi anume vâscozitatea, temperatura de stocare şi cea de operare, viteza de tranzit a mediei printate, precum şi calitatea acesteia (din punct de vedere al gradului de absorbţie), timpul necesar uscării lacului prin expunerea la o anumită putere a radiaţiei ultraviolete şi, nu în ultimul rând, compoziţia chimică a cernelii sau a tonerului.

În general, pentru sistemele cu valţuri, vâscozitatea lacului folosit trebuie să fie relativ mică, pentru a se asigura o distribuţie uniformă şi rapidă pe toată suprafaţa colii tipărite. Stocarea pe termen mediu sau lung a recipientelor cu lac UV trebuie să se efectueze în conformitate cu specificaţiile producătorului, o temperatură prea mare putând afecta ireversibil calitatea materialului cu efecte ulterioare precum neuniformitate, vâscozitate ridicată sau luciu redus. Pentru anumite mărci sau producători, aceste efecte îşi fac apariţia chiar şi după expunerea la temperaturi de „numai” 42-44°C. Din perspectiva operării, o temperatură în jurul valorii de 29-30°C este considerată ca fiind optimă pentru marea majoritate a situaţiilor. Calitatea substratului pe care se execută tiparul este, de asemenea, un factor important, în sensul că pentru un grad ridicat de absorbţie al hârtiei, lacul va pătrunde în interiorul acesteia, făcând extrem de dificilă ulterior „rigidizarea” lanţurilor de polimeri prin expunere la radiaţie UV. Acest fapt se traduce într-un produs final lipicios şi lipsit de luciu în zonele fără cerneală, precum şi prin persistenţa mirosului specific lacului în starea iniţială.

Pe lângă aceste aspecte „comerciale” mai apar şi altele legate de procesarea ulterioară: fălţuire, tăiere etc. Din această cauză este recomandată folosirea unei hârtii de calitate, de tip coated şi evitarea celei uncoated. Dacă nu ne putem feri de acest lucru, există două metode de real ajutor: creşterea vitezei de trecere a mediei prin echipamentul de lăcuire (în paralel cu o creştere a puterii lămpilor UV sau reducerii grosimii peliculei depuse) şi folosirea unui lac cu o vâscozitate mai ridicată. Ambele strategii sunt menite sa împiedice difuzarea lacului în interiorul hârtiei, însă trebuie avut în vedere şi „reversul medaliei”, anume o scădere a gradului de luciu rezultat în final. Din perspectiva creşterii vitezei mediei prin utilaj trebuie luate în considerare şi alte aspecte precum existenţa unei puteri suficiente a radiaţiei ultraviolete necesară uscării şi a unei distanţe satisfăcătoare între valţul de aplicare şi lampa UV în vederea uniformizării peliculei de lac depusă şi astfel evitarea apariţiei efectului vizual de tip „coajă de portocală”.

Compoziţia chimică a cernelii (tonerului) este un factor ce afectează în mod direct capacitatea lacului de aderare la suprafaţa tipărită. Prezenţa uleiurilor sau a cerii de orice tip diminuează considerabil această capacitate. Din această cauză este recomandat ca înaintea achiziţionării unui echipament de lăcuire UV destinat folosirii în special pe segmentul tiparului digital să se efectueze un test de probă. Pentru aceasta se va folosi un document care să conţină atât spaţii libere, cât şi zone cu depunere mare de toner. Proba cea mai concludentă în vederea stabilirii bunei aderenţe poate fi făcută prin zgârierea cu unghia a lacului într-o regiune cu un strat cât mai gros de toner depus. Dacă în urma acestei verificări nu apare fenomenul de cojire a peliculei de lac înseamnă că avem toate şansele să putem folosi cu succes ansamblul testat (utilajul şi tipul de lac) conform scopului propus. În general, echipamentele de lăcuit UV destinate tiparului digital (fie el cu cerneală sau toner) dispun de elemente constructive adiţionale precum încălzitoare cu IR (infraroşu). În figura 4 este ilustrată o astfel de soluţie tehnologică, în care sistemul infraroşu este poziţionat pentru o preîncălzire a mediei tipărite înainte de aplicarea efectivă a stratului de lac.

Trebuie subliniat faptul că nu există un procedeu tehnic universal valabil, ci mai degrabă soluţii parţiale adaptate specificităţii a cel mult unei clase de toner sau cerneală digitală. Astfel, pentru anumite situaţii, simpla depozitare a colilor tipărite pe o perioadă de 24 de ore înaintea intrării acestora în procesul de lăcuire UV poate fi de ajuns pentru obţinerea nivelului calitativ dorit. Un alt procedeu folosit, bazat tot pe încălzirea IR, este acela în care lămpile cu emisie în infraroşu sunt amplasate între modulul de aplicare a lacului UV şi sistemul de iradiere ultravioletă (figura 5). Această soluţie este foarte eficientă şi pentru reducerea efectului „coajă de portocală” menţionat anterior. Depinzând de echipamentul de tipar digital, acest efect poate apărea şi datorită modului de depunere efectivă a tonerului pe coala de hârtie. Suprafaţa astfel rezultată poate fi mai plată sau mai „rugoasă”. Deşi la o inspecţie vizuală acest efect nu este sesizabil, el poate deveni perceptibil după efectuarea operaţiei de lăcuire. În acest caz, aspectul neuniform şi grunjos nu este dat de calitatea depunerii de lac UV, deci nu poate fi rezolvat prin „ajustarea” sistemului de lăcuire. Bineînţeles, poate fi imaginată şi o configuraţie „completă” din punct de vedere al versatilităţii, compusă din unificarea celor prezentate în figurile 4 şi 5, deci cu două module de infraroşu.

Până la urmă, în umbra celor prezentate se ascunde faptul că singurul element cheie, deci de o importanţă majoră, este reprezentat de succesul combinaţiei cerneală/toner şi lac UV folosit. În acest context, trebuie semnalată existenţa unor tipuri de lacuri UV dezvoltate special pentru segmentul industrial de imprimare cu toner, uneori chiar ţintit către producători specifici de astfel de echipamente. Totodată, o grijă deosebită trebuie acordată alegerii tipului de lac folosit relativ la efectul vizual creat (lucios, mat, satinat) deoarece, în funcţie de selecţia făcută, defectele intrinseci prezentate de tehnologia de tipar bazată pe toner pot fi diminuate sau accentuate. Aşadar, alegerea unui echipament de lăcuire UV destinat folosirii în conjuncţie cu tiparul digital se dovedeşte a nu fi deloc un lucru simplu, decizia de achiziţionare trebuind luată numai după o testare prealabilă a deplinei funcţionalităţi, în conformitate cu necesităţile şi performanţele avute în vedere. Ignorarea acestui pas poate duce ulterior la o irosire nejustificată de timp pentru remedierea eventualelor probleme apărute şi care, în final, se traduce, vorba englezului, printr-o deloc plăcută risipă de bani.