Quando si parla di stampa a getto d’inchiostro di grande formato, gli inchiostri stessi sono una delle parti più importanti dell’equazione.

Esistono diversi tipi di carta utilizzati regolarmente nella stampa digitale, ognuno con caratteristiche molto diverse. Queste caratteristiche sono quelle che devi comprendere quando decidi di investire, perché possono fare una grande differenza in termini di costi e qualità.

Il cuore di ogni sistema di stampa a getto d’inchiostro è l’inchiostro, che è essenzialmente un pigmento sospeso in un liquido di supporto. Il compito dell’inchiostro è quello di distribuire il pigmento al supporto e di legarlo alla sua superficie. La gamma di substrati con cui l’inchiostro è in grado di lavorare determina in ultima analisi le applicazioni che un motore di stampa è in grado di gestire.
Se fai la scelta sbagliata, rimarrai deluso dai risultati. I produttori di inchiostri stanno attualmente lavorando per ampliare la gamma di substrati con cui gli inchiostri funzionano direttamente, in modo da evitare che i substrati debbano essere trattati con un primer.

I produttori di inchiostri vedono un enorme potenziale al di là delle arti grafiche, con usi più industriali per i loro prodotti, come la produzione di mobili e automobili. Il liquido di supporto gioca un ruolo fondamentale nel determinare i substrati con cui gli inchiostri funzioneranno.

L’acqua è il vettore più economico e sostenibile, ma una volta che ha trasportato il pigmento sul supporto, l’acqua deve essere asciugata. Poiché l’acqua tende a impregnarsi nei supporti non rivestiti, ciò significa che gli inchiostri a base d’acqua possono essere stampati solo su supporti rivestiti e, sebbene esista un’ampia gamma di supporti adatti, questo fa aumentare il costo dei materiali di consumo.

Tuttavia, le stampanti standard a inchiostro acquoso sono relativamente economiche e hanno un’eccellente fedeltà cromatica. In genere gli inchiostri a base acquosa sono in grado di produrre immagini molto nitide con colori vivaci e la maggior parte dei venditori dispone di modelli con fino a dodici inchiostri per aumentare la gamma cromatica. Questo le rende adatte alla produzione di poster fotografici e artistici. Le immagini prodotte da queste stampanti sono normalmente destinate all’uso interno, ma possono essere laminate per essere utilizzate anche all’esterno.

Il materiale stampato con inchiostri a base acquosa è particolarmente adatto per le insegne dei punti vendita perché non emette gli odori sgradevoli tipici di alcuni inchiostri a solvente e UV. La maggior parte della stampa tessile utilizza anche inchiostri a sublimazione a base acquosa, adatti alla stampa su tessuti in poliestere. L’acqua funge da vettore per depositare il pigmento direttamente sul tessuto o su un foglio di trasferimento.

Una pressa a caldo viene poi utilizzata per far bollire gli inchiostri in un gas, facendo penetrare il pigmento nelle fibre tessili, in modo che quando gli inchiostri si raffreddano l’immagine si sia fusa con il tessuto, anziché rimanere semplicemente sulla sua superficie.
Inchiostri al lattice

Diverse aziende hanno sviluppato inchiostri al lattice, in cui una resina polimerica incapsula i pigmenti e li fa aderire al substrato. La tecnologia degli inchiostri latex è stata resa popolare da HP (sotto) e Mimaki.

Utilizzano l’acqua come supporto e per questo motivo sono state commercializzate come ecologiche. Tuttavia, richiedono una notevole quantità di energia per rimuovere il contenuto d’acqua e polimerizzare gli inchiostri. Il vantaggio principale dell’inchiostro al lattice è che la stampa è asciutta prima di arrivare al rullo di avvolgimento. Ciò significa che le stampe possono essere laminate e rifinite subito dopo la stampa, senza dover attendere l’evaporazione dei gas dal supporto.

Ma anche senza laminazione, le stampe in lattice sono resistenti ai graffi e all’esterno, quindi sono un buon sostituto degli inchiostri a solvente. C’è una buona disponibilità di supporti adatti e gli inchiostri in lattice stampano anche su alcuni vinili standard e su tessuti.

Questo rende gli inchiostri al lattice una valida alternativa per la segnaletica morbida. Tuttavia, il calore necessario per la polimerizzazione esclude alcuni substrati, in particolare gli autoadesivi più sottili, anche se le ultime generazioni di questi inchiostri funzionano con temperature di polimerizzazione più basse.

Inchiostri a solvente

Il solvente utilizzato nell’inchiostro a solvente ha una duplice funzione: da un lato è un vettore che trasporta il pigmento colorato sul supporto, dall’altro aiuta a sciogliere la superficie del supporto. I coloranti dell’inchiostro possono penetrare sotto la superficie ammorbidita e penetrare nel supporto stesso.

Quando il solvente evapora, i coloranti rimangono impressi nel supporto, producendo un’immagine molto robusta in grado di resistere ai graffi e agli agenti atmosferici. Questo permette agli inchiostri a solvente di lavorare con un’enorme gamma di supporti, compresi quelli non patinati molto economici. Il contenuto di solvente in questo tipo di inchiostro può rappresentare fino al 90% del suo volume.

Una volta che il solvente ha fatto il suo lavoro, evapora nell’atmosfera, lasciando il pigmento essiccato. Si teme che il solvente, evaporando, emetta composti organici volatili, o VOC, che con le precedenti generazioni di inchiostro potevano causare problemi respiratori.

Per questo motivo i fumi devono essere eliminati dall’ambiente di stampa. La maggior parte degli inchiostri a solvente oggi produce una quantità di VOC molto inferiore rispetto al passato, per cui la ventilazione speciale non è più così vitale come un tempo. È comunque consigliabile garantire un buon flusso d’aria intorno alle stampanti a solvente. Oggi la maggior parte dei produttori offre la possibilità di scegliere tra inchiostri eco-solventi e inchiostri a solvente leggero; questi ultimi utilizzano un tipo di solvente più aggressivo. Questi inchiostri dovrebbero funzionare con una gamma più ampia di supporti non rivestiti, oltre ad avere una migliore gamma di colori.

Mimaki, ad esempio, riferisce che il 98% dei suoi clienti che utilizzano inchiostri a solvente optano per gli inchiostri a solvente leggero SS21 rispetto all’opzione eco-solvente, leggermente più economica. L’inchiostro a solvente è ancora uno dei metodi più convenienti per stampare su substrati non rivestiti per uso esterno.

È molto utilizzato per la grafica dei veicoli, dove gli inchiostri devono essere riscaldati e allungati per adattarsi a forme difficili come le maniglie delle porte. Tuttavia, il principale svantaggio dell’inchiostro a solvente è che, sebbene le stampe siano asciutte appena uscite dalla stampante, devono essere lasciate in posa fino a 24 ore per permettere al solvente di evaporare completamente dal supporto. Questo ritarda qualsiasi finitura, come la laminazione.

Inchiostri a polimerizzazione UV

Gli inchiostri a polimerizzazione UV presentano una serie di vantaggi che ne spiegano la grande popolarità. Per cominciare, si asciugano istantaneamente, il che significa che possono essere ritagliati o rifiniti immediatamente. Gli inchiostri polimerizzabili UV si basano su fotoiniziatori, che producono radicali liberi quando vengono esposti alla luce UV. A differenza degli altri tipi di inchiostro, non c’è un liquido di supporto perché questo inchiostro polimerizza piuttosto che asciugare.

I componenti principali degli inchiostri polimerizzabili con i raggi UV sono monomeri e oligomeri, che i radicali liberi costringono a reticolare tra loro, una reazione chimica nota come fotopolimerizzazione. Gli inchiostri a polimerizzazione UV offrono due ulteriori vantaggi. La polimerizzazione permette di ottenere una superficie tenace e altamente resistente ai graffi e agli agenti atmosferici. Il processo di fotopolimerizzazione, inoltre, permette agli inchiostri di aderire saldamente a un’ampia gamma di substrati, dal PVC al legno.

Ci sono alcune eccezioni, ad esempio le superfici lisce come il vetro, dove è difficile per gli inchiostri trovare una chiave di lettura. È relativamente semplice utilizzare un primer per questi substrati, ma molti produttori di inchiostri stanno lavorando allo sviluppo di inchiostri UV per superare questa limitazione. Gli inchiostri UV originali polimerizzavano in una finitura molto resistente adatta ai materiali rigidi, ma sono stati sviluppati inchiostri UV più flessibili per le stampanti a bobina.

Gli inchiostri sono più morbidi, quindi non hanno lo stesso livello di resistenza ai graffi e agli agenti atmosferici degli inchiostri più duri. Ma portano tutti i vantaggi degli inchiostri UV in un formato roll-fed e aumentano la gamma di applicazioni per le quali gli inchiostri UV possono essere utilizzati. Alcuni inchiostri sono persino abbastanza elastici da poter essere stesi per la grafica dei veicoli.

Fujifilm ha fatto un ulteriore passo avanti, sviluppando una serie di inchiostri che possono essere termoformati su oggetti in 3D per ottenere possibilità davvero straordinarie. C’è una tendenza evidente all’utilizzo dei LED per la polimerizzazione. La maggior parte delle stampanti entry-level più recenti utilizza questa tecnologia, anche se per il momento non sono abbastanza potenti da tenere il passo con le macchine di maggiore produzione.

La polimerizzazione con i LED offre una serie di vantaggi. Innanzitutto, i LED durano in genere dalle 15.000 alle 20.000 ore, mentre le lampade a mercurio o ad alogenuri metallici hanno una durata media di appena 1000 ore. Inoltre, i LED possono essere accesi o spenti istantaneamente, quindi non si perde tempo ad aspettare che le lampade arrivino a temperatura.

Inchiostri ibridi

Diversi produttori stanno lavorando a inchiostri ibridi, che cercano di combinare le migliori caratteristiche di inchiostri diversi. L’esempio più ovvio è Solvent UV, che combina un solvente delicato con un inchiostro a polimerizzazione UV. Mimaki ha introdotto sul mercato il Solvent UV con il lancio della JV400SUV. Anche Fujifilm ha rilasciato una versione di questa stampante, chiamata Vybrant.

Entrambe sono stampanti a quattro colori. Gli inchiostri sono una miscela di tecnologie a base d’acqua e di inchiostri UV. Mike Horsten, responsabile marketing europeo di Mimaki, spiega: “L’inchiostro a solvente attacca il supporto e garantisce l’adesione necessaria, mentre l’inchiostro UV garantisce il colore, la resistenza e la flessibilità tipiche dell’UV”.

Una caratteristica fondamentale di questi inchiostri è che la polimerizzazione UV viene ritardata, il che si traduce in una finitura molto più lucida e riflettente, con una gamma di colori più ampia rispetto a quella ottenuta con un semplice inchiostro polimerizzabile UV.

Colorific ha anche sviluppato un ibrido UV a solvente per il suo sistema Lightbar. Si tratta di una Lightbar che può essere installata in un secondo momento sulle stampanti a solvente esistenti per effettuare la polimerizzazione. Gli inchiostri stessi sono un ibrido tra quelli a solvente e quelli a polimerizzazione UV, che offre i costi più bassi associati ai solventi e l’asciugatura istantanea tipica degli inchiostri UV; il principale punto di forza è che le stampe possono essere laminate o montate immediatamente, poiché non è necessario attendere che gli inchiostri si esauriscano.

Infine, vale la pena notare che esiste un’ampia scelta di inchiostri di terze parti. La maggior parte dei produttori di stampanti si impegna a testare gli inchiostri con le proprie testine di stampa per garantire che non si deteriorino.

Ma gli inchiostri di terze parti possono offrire notevoli risparmi, tanto che molti utenti del grande formato passano a questi inchiostri una volta scaduta la garanzia della stampante. In alcuni casi, questi inchiostri possono essere utilizzati per riconvertire una stampante, ad esempio adattando una vecchia stampante a solvente per gli inchiostri latex o dye sub.

Questo articolo fa parte della Wild Format Digital Printing Technology Guide, una delle serie prodotte da Digital Dots con il supporto di Agfa, Caldera, Durst, EFI, Esko e Fujifilm.