Преимущества флексографической печати

ПОЛИГРАФИЯ

Компания «ОХТА» располагает возможностью поставлять полимерные упаковочные материалы с нанесением на плёнку полноцветной печати флексографским или ротогоравюрным (глубокая печать) способами.

Печатное производство укомплектовано парком современного оборудования, которое способно наносить до 10 цветов за 1 пуск печати. Кроме того, возможность использовать полное или частичное лакирование матовым или глянцевым лаком, а также частичную металлизацию прозрачных полимерных плёнок позволяет реализовать самые интересные и оригинальные дизайнерские решения.

ФЛЕКСОГРАФИЯ

ПРЕИМУЩЕСТВА ФЛЕКСОГРАФИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ

ПЕЧАТНЫЙ ПРОЦЕСС

РАСТРОВОЙ ТОЧКИ

РЕГУЛЯРНЫЙ РАСТР

СТОХАСТИЧЕСКИЙ РАСТР

ВИДЫ МАШИН ФЛЕКСОГРАФИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ

КРАСКИ ДЛЯ ФЛЕКСОПЕЧАТИ

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ФЛЕКСОГРАФИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

ГЛУБОКАЯ ПЕЧАТЬ (РОТОГРАВЮРА)

 

ФЛЕКСОГРАФИЯ

Способ печати, который представляет собой прямую высокую ротационную печать красками, закрепляющимися на различных (чаще гибких) материалах, с применением эластичных печатных форм, которые могут быть установлены на формных цилиндрах с различной длиной окружности. Флексографию используют для печати на упаковках, на пластиковых пакетах, при производстве этикеток и пр. При флексографской печати запечатываемые материалы могут быть самыми разнообразными, включая и гофрокартон.

Флексографская печать осуществляется с эластичных резиновых или высокоэластичных фотополимерных печатных форм текучими быстрозакрепляющимися красками.

Оттиски флексографской печати либо совсем не пахнут, если краска на водной основе, либо имеют запах спирта, если краска на спиртовой основе.

В настоящее время, в связи с принятым законом, запрещающим свободный оборот этилового спирта, в флексографии используются краски на основе изопропилового спирта. А также повсеместно внедряются краски, закрепляющиеся на материалах с помощью УФ-облучения.

В основу термина «флексография» были положены латинское слово flexibilis, что значит «гибкий», и греческое слово graphein, что означает «писать», «рисовать». В Европе новый термин в форме Flexodruck был впервые употреблен в сентябре 1966 г. в Германии. В дальнейшем он получил распространение во Франции («flexographie» или «impression flexographique») и в других странах. Сейчас данный вид печати один из профилирующих видов, с помощью которого получают изображение на различных материалах (полиэтилен, полипропилен, целофан, бумага, гофрокартон, фольга и др).

ПРЕИМУЩЕСТВА ФЛЕКСОГРАФИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ

Отличие флексографической печати — это, прежде всего, гибкая фотополимерная форма, с которой краска под низким давлением переносится непосредственно на запечатываемый материал. Именно от нее флексография и получила свое название. Такая форма имеет целый ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с формой, используемой в других типах печати. Она сочетает в себе простоту изготовления (процесс, несколько похожий на изготовление офсетной формы) с высокой тиражестойкостью, присущей форме при высокой и глубокой печати. Тиражестойкость фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометалической офсетной формы на порядок и составляет от 1 до 5 миллионов оттисков. Эластичность формы позволяет ей работать и как декель, что исключает процесс приправки, а также печатать на материалах с такой грубой фактурой, на которой печать офсетным способом вообще невозможна Как следствие, флексомашины дают возможность использовать очень широкий диапазон материалов.

Флексография идеально подходит для изготовления всех видов этикетки и упаковки.

Ниже перечислены основные преимущества флексопечати:

Большой выбор типов носителей для печати

Возможность печати на материалах различной толщины

Возможность применения водных красок

Возможность объединения послепечатных процессов (ламинирования, вырубки штампом, фальцовки и склейки) в единую линию

Экологичность

Возможность печати из рулона в рулон на высокой скорости (до 300 м\мин)

Фото 1

ПЕЧАТНЫЙ ПРОЦЕСС

В печатном аппарате флексографской печатной машины довольно жидкая краска наносится на печатную форму, закрепленную на формном цилиндре, не непосредственно, а через промежуточный накатной (анилоксовый) валик. Название «анилоксовый» заимствовано из названия чернил, которые использовались в данном процессе до 1950-х годов. Анилоксовые чернила изготавливались из анилиновых красок, которые, как позже обнаружилось в 1950-х годах, являются опасными для здоровья, в связи с чем были созданы краски, которые и используются с тех пор. Накатной валик выполнен из стальной трубы, которая может быть покрыта слоем меди. На эту поверхность методом травления или гравирования нанесена растровая сетка, углубленные ячейки которой делаются в виде пирамид с острой вершиной. Растровая поверхность анилоксового валика, как правило, хромируется. Передача краски из красочного ящика на печатную форму производится резиновым (дукторным) валиком на анилоксовый валик, а с него на печатающие элементы формы.

Использование упругоэластичных печатных форм и маловязких быстрозакрепляющихся красок позволяет на высокой скорости запечатывать практически любой рулонный материал, воспроизводить не только штриховые элементы, но и одно и многоцветные изображения (с линиатурой растрирования до 60 лин/см). Незначительное давление печатания обеспечивает большую тиражестойкость печатных форм.

Фото 2

Флексография представляет собой прямой способ печати, при котором краска с формы переносится непосредственно на запечатываемый материал. В связи с этим изображение на печатающих элементах формы должно быть зеркально перевернуто по отношению к напечатанному изображению.

В современной флексографской печати используются фотополимерные печатные формы (ФПФ), которые не уступают офсетным по печатнотехническим и репродукционнографическим свойствам, а по тиражестойкости, как правило, превосходят их.

Фото 3

В качестве фотополимерных материалов применяются твердые или жидкие фотополимеризуемые композиции. К ним относятся твердые или жидкие мономерные, олигомерные или мономернополимерные смеси, способные изменять под действием света химическое и физическое состояние. Эти изменения приводят к образованию твердых или упругих нерастворимых полимеров.

Твердые фотополимеризуемые композиции (ТФПК) сохраняют твердое агрегатное состояние до и после изготовления печатной формы. На полиграфическое предприятие они поставляются в виде формных фотополимеризуемых пластин определенного формата.

Жидкие фотополимеризуемые композиции (ЖФПК) поставляются на полиграфические предприятия в емкостях в жидком виде либо их изготавливают непосредственно на предприятиях путем смешивания исходных компонентов.

Основной технологической операцией изготовления любых ФПФ, в ходе которой в фотополимеризуемой композиции протекает реакция фотополимеризации и образуется скрытое рельефное изображение, является экспонирование (рис. 3а) фотополимеризуемого слоя. Фотополимеризация происходит только на тех участках слоя, которые подвергаются облучению УФлучами и только во время их воздействия. Поэтому для экспонирования используют негативные фотоформы и их аналоги в виде масочного слоя.

Технологические операции получения фотополимерных печатных форм на твердых фотополимеризуемых пластинах:

 

Фото 4

а — экспонирование;

б — вымывание пробельных участков;

в — сушка печатной формы;

г — дополнительное экспонирование печатающих элементов.

Экспонирование оборотной стороны пластины является первым этапом изготовления формы. Оно представляет собой ровную засветку оборотной стороны пластины через полиэфирную основу без использования вакуума и негатива. Это важная технологическая операция, которая повышает светочувствительность полимера и образует основание рельефа необходимой высоты. Правильное экспонирование оборотной стороны пластины не оказывает влияния на печатающие элементы.

Основное экспонирование фотополимеризуемой пластины осуществляется методом контактного копирования с негативной фотоформы. На фотоформе, предназначенной для изготовления форм, текст должен быть зеркальным.

Фотоформы должны быть изготовлены на одном листе фотопленки, так как составные монтажи, склеенные липкой лентой, как правило, не обеспечивают надежного прилегания фотоформы к поверхности фотополимеризуемых слоев и могут вызвать искажение печатающих элементов.

Перед экспонированием фотоформу накладывают на фотополимеризуемую пластину эмульсионным слоем вниз. В противном случае между пластиной и изображением на фотоформе образуется зазор, равный толщине основы фотопленки. В результате преломления света в основе фотопленки может произойти сильное искажение печатающих элементов и закопировка растровых участков.

Для обеспечения плотного контакта фотоформы с фотополимеризуемым материалом фотопленку матируют. Микронеровности на поверхности фотоформы позволяют полностью быстро удалить изпод нее воздух, что создает плотный контакт фотоформы с поверхностью фотополимеризуемой пластины. Для этого используют специальные порошки, которые наносят ватномарлевым тампоном легкими круговыми движениями.

Фото 5

В результате обработки фотополимерных копий на основе сольвентновымывных формных пластин вымывается не подвергнутый экспонированию и полимеризации мономер — он растворяется и смывается с пластины. Остаются только участки, прошедшие полимеризацию и образующие рельеф изображения.

Недостаточное время вымывания, пониженная температура, ненадлежащее давление щеток (низкое давление — щетина не касается поверхности пластины; высокое давление — щетина выгибается, уменьшается время вымывания), пониженный уровень раствора в вымывном резервуаре приводят к слишком мелкому рельефу.

Избыточное время вымывания, повышенная температура и недостаточная концентрация раствора приводят к слишком глубокому рельефу. Правильное время вымывания определяется экспериментально в зависимости от толщины пластины.

При вымывании пластина пропитывается раствором. Полимеризованный рельеф изображения набухает и размягчается. После удаления с поверхности вымывного раствора неткаными салфетками или специальным полотенцем пластину нужно просушить в сушильной секции при температуре не выше 60 °С. При температуре, превышающей 60 °С, могут появляться сложности в приводке, поскольку полиэфирная основа, которая при нормальных условиях сохраняет стабильные размеры, начинает сжиматься.

Набухание пластин при вымывании приводит к увеличению толщины пластин, которые даже после сушки в сушильном устройстве сразу не возвращаются к своей нормальной толщине и должны находиться еще 12 ч на открытом воздухе.

При использовании термочувствительных фотополимеризуемых пластин проявление рельефного изображения происходит путем плавления незаполимеризованных участков форм при их обработке в термальном процессоре. Расплавленная фотополимеризуемая композиция адсорбируется, впитывается и снимается специальной тканью, которая после этого направляется на утилизацию. Такой технологический процесс не требует применения растворителей, а следовательно, исключается сушка проявленных форм. Таким способом можно изготавливать как аналоговые, так и цифровые формы. Основным достоинством технологии с применением термочувствительных пластин является значительное снижение времени изготовления формы, что обусловлено отсутствием этапа сушки.

Для придания тиражестойкости пластину помещают в экспонирующую установку для дополнительного освещения УФлампами в течение 48 мин.

Чтобы ликвидировать липкость пластины после сушки, ее надо обработать УФизлучением с длиной волны 250260 нм или химически.

Аналоговые сольвентновымывные и термочувствительные фотополимеризуемые флексографские пластины имеют разрешающую способность, которая обеспечивает получение 295процентных растровых точек при линиатуре растра 150 lpi, и тиражестойкость до 1 млн оттисков.

Фото 6

Одной из особенностей процесса изготовления плоских фотополимерных форм флексографской печати по технологии «компьютер — фотоформа» является необходимость учета степени растяжения формы вдоль окружности формного цилиндра при установке ее в печатной машине. Растяжение рельефа поверхности формы (рис. 5) приводит к удлинению изображения на оттиске по сравнению с изображением на фотоформе. При этом чем толще растягивающийся слой, расположенный на подложке или стабилизирующей пленке (при использовании многослойных пластин), тем длиннее изображение.

Толщина фотополимерных форм варьируется в пределах от 0,2 до 7 мм и выше. В связи с этим необходимо осуществлять компенсацию удлинения посредством уменьшения масштаба изображения на фотоформе по одной из ее сторон, ориентированной по направлению движения бумажного полотна (ленты) в печатной машине.

Для расчета величины масштаба М фотоформы можно воспользоваться константой растяжения k, которая для каждого типа пластин равна k = 2hc (hc — толщина рельефного слоя).

Длина оттиска Lотт соответствует расстоянию, которое проходит определенная точка, находящаяся на поверхности формы, при полном обороте формного цилиндра, и вычисляется следующим образом:

,

где Dфц — диаметр формного цилиндра, мм; hф — толщина печатной формы, мм; hл — толщина липкой ленты, мм.

На основе рассчитанной длины оттиска определяется необходимое укорачивание фотоформы Δd (в процентах) по формуле

.

Итак, изображение на фотоформе в одном из направлений должно быть получено с масштабом, равным

.

Такое масштабирование изображения на фотоформе может быть выполнено при компьютерной обработке цифрового файла, содержащего информацию о спуске полос или отдельных полосах издания.

 

Изготовление фотополимерных флексографских печатных форм по технологии «компьютер — печатная форма» основано на применении лазерных методов обработки формных материалов: абляции (разрушения и удаления) масочного слоя с поверхности формной пластины и прямого гравирования формного материала.

В случае применения лазерной абляции последующее удаление незаполимеризованного слоя может производиться с помощью сольвентного или термального процессора. Для данного способа используются специальные (цифровые) пластины, которые отличаются от традиционных лишь наличием масочного слоя толщиной 35 мкм на поверхности пластины. Масочный слой представляет собой сажевый наполнитель в растворе олигомера, нечувствительный к УФизлучению и термочувствительный к инфракрасному диапазону спектра. Этот слой служит для создания первичного изображения, формируемого с помощью лазера, и является негативной маской. Негативное изображение (маска) необходимо для последующего экспонирования УФисточником света формной фотополимеризуемой пластины. В результате дальнейшей химической обработки на поверхности создается рельефное изображение печатающих элементов.

Фото 7

На рисунке показана последовательность операций изготовления флексографской формы на пластине, содержащей масочный слой, слой фотополимера и подложку. После удаления лазером масочного слоя в местах, соответствующих печатающим элементам, экспонируется прозрачная подложка с целью создания фотополимерной подложки. Экспонирование для получения рельефного изображения осуществляется через созданное из масочного слоя негативное изображение. Затем проводится обычная обработка, состоящая из вымывания незаполимеризованного фотополимера, промывки, доэкспонирования с одновременной сушкой и световым финишингом.

При записи изображения с помощью лазерных систем размер точки на маскированных фотополимерах равен, как правило, 1525 мкм, что позволяет получать на форме изображения с линиатурой 180 lpi и выше.

При изготовлении фотополимерных форм в технологии «компьютер — печатная форма» используются пластины на основе твердых фотополимерных композиций, обеспечивающих высокое качество печатных форм, дальнейшая обработка которых происходит так же, как аналоговых флексографских фотополимерных форм.

 

Применение метода абляции масочного слоя при изготовлении фотополимерных флексографских форм не только сокращает технологический цикл ввиду отсутствия фотоформ, но и позволяет исключить те причины снижения качества, которые прямо связаны с использованием негативов при производстве традиционных печатных форм:

отсутствуют проблемы, возникающие вследствие неплотного прижима фотоформ в вакуумной камере и образования пузырей при экспонировании фотополимерных пластин;

нет потерь качества форм вследствие попадания пыли или других включений;

не происходит искажения формы печатающих элементов изза низкой оптической плотности фотоформ и так называемой мягкой точки;

нет необходимости работать с вакуумом;

профиль печатающего элемента оптимален для стабилизации растискивания и точной цветопередачи.

При экспонировании монтажа, состоящего из фотоформы и фотополимерной пластины, в традиционной технологии свет, прежде чем достичь фотополимера, проходит через несколько слоев: серебряную эмульсию, матированный слой и основу пленки, а также стекло вакуумной копировальной рамы. При этом свет рассеивается в каждом слое и на границах слоев. В результате растровые точки получают более широкие основания, что приводит к увеличению растискивания. В отличие от этого при экспонировании лазером маскированных флексографских пластин нет необходимости создавать вакуум и отсутствует пленка. Практически полное отсутствие рассеяния света означает, что изображение с высоким разрешением на слоемаске точно воспроизводится на фотополимере.

Фото 8

При изготовлении флексографских форм по цифровой технологии абляции масочного слоя необходимо иметь в виду, что сформированные печатающие элементы, в отличие от экспонирования через фотоформу в традиционной (аналоговой) технологии, оказываются несколько меньше по площади, чем их изображение на маске. Это объясняется тем, что экспонирование протекает в воздушной среде и вследствие контакта ФПС с кислородом воздуха происходит ингибирование (задерживание) процесса полимеризации, вызывающее уменьшение размеров формирующихся печатающих элементов.

Результатом воздействия кислорода является не только некоторое уменьшение размеров печатающих элементов, что в большей мере сказывается на мелких растровых точках, но и снижение их высоты относительно высоты плашки. При этом чем меньше растровая точка, тем меньше высота рельефного печатающего элемента.

На форме, изготовленной по аналоговой технологии, печатающие элементы растровых точек, наоборот, превышают по высоте плашку. Таким образом, печатающие элементы на форме, изготовленной по цифровой масочной технологии, отличаются по размерам и высоте от печатающих элементов, сформированных по аналоговой технологии.

Фото 9

Отличаются и профили печатающих элементов. Так, печатающие элементы на формах, изготовленных по цифровой технологии, имеют более крутые боковые грани, чем печатающие элементы форм, полученных по аналоговой технологии.

Технология прямого лазерного гравирования включает только одну операцию. Процесс изготовления формы сводится к следующему: пластину без всякой предварительной обработки устанавливают на цилиндр для гравирования лазером. Лазер формирует печатающие элементы, удаляя материал с пробельных, то есть происходит выжигание пробельных элементов.

После гравирования форма не требует обработки вымывными растворами и УФ­излучением. Форма будет готова к печати после промывки водой и короткой сушки. Частицы пыли также можно удалить, протерев форму влажной мягкой тканью.

Фото 10

РАСТРОВОЙ ТОЧКИ

«Точкой» во флексографии принято называть вершину печатного элемента которая переносит краску с анилоксового валика на запечатываемый материал.

Отношение площади точки к квадрату, в который она вписана, называется % растровой точки. В тёмных участках весь участок становится залитым краской за счет того, что переносящая краску точка занимает практически всю площадь квадрата. Полутона формируются изменением размеров растровой точки. Чем меньше размер точки – тем светлее изображение.

РЕГУЛЯРНЫЙ РАСТР

Основной признак регулярных растров - это периодическая структура. Как правило, применяются растры, точки которых находятся в узлах квадратной сетки - чем темнее изображение, тем больше размер точки по отношению к квадрату, в который она вписана.

Три основных характеристики точек регулярного растра — угол поворота растра, форма точки и линеатура.

Угол поворота растра — это набор углов, под которыми располагаются друг к другу линии из точек растра.

Для получения многокрасочных иллюстраций оригинал сначала разлагают на цветоделенные изображения для четырёх основных красок (CMYK) печатного синтеза: голубой, пурпурной, жёлтой и чёрной, а затем на отдельные печатающие элементы. Каждое цветоделенное изображение растрируют со своим углом поворота.

Для чёрно-белой печати как правило используется угол в 45°. В традиционной технологии репродуцирования цветоделенные изображения для трех хроматических красок (RGB) развернуты друг к другу на 30 градусов.

Фото 11

В цветной печати в системе CMYK разные цвета получаются путем наложения базовых прозрачных красок друг на друга. Оттенки полутоновых изображений зависят от % растра. Для получения контрастного непрозрачного изображения на прозрачных полимерных материалах используется подложка, нанесенная белой непрозрачной краской. Таким путем можно получить практически любой цвет по гамме и насыщенности. Для цветной печати в системе CMYK характерны следующие углы поворота растра: для краски cyan используется поворот в 15° или 105°, для краски magenta — 75° или 15°, для краски yellow — 0° или 90°, для краски black — 45° или 135°.

Фото 12

Такие углы выбраны не случайно. При ненадлежащей ориентации растровых структур при печати почти гарантированно возникнет искажение — муар. Причиной возникновение видимой муаровой сетки является периодическая структура цветоделенных изображений. Однако муар, возникающий из-за взаимодействия растровой структуры с периодической структурой самого изображения, невозможно полностью исключить как помеху для зрительного восприятия репродукции. Несмотря на оптимальные углы поворота, уменьшающие муар, на цветных участках равномерного тона все же возникают розетки. Образование розеточной структуры зависит также и от позиционирования цветоделенных изображений относительно друг друга. Колебания приводки краски в печатном процессе могут приводить к изменению формы розеток.

Также верно и то, что чем выше линиатура растра, тем структура муара становится менее заметной (например, линеатура 60 лин/см). Для оригиналов с четко выраженной собственной структурой (ткань, узор) возможно появление объектного муара, который практически невозможно устранить. Высоколиниатурные растры (до 150 лин/см) хотя и позволяют уменьшить эффект муара, но не всегда могут его предотвратить.

 

Форма точки влияет на окончательное восприятие изображения. Как правило, точки имеют круглую форму, однако используются и точки других форм, например, эллиптические, ромбовидные или даже квадратные.

Фото 13

Линеатура растра является одной из основных характеристик печати, характеризует период сетки и обозначает количество линий растра на единицу длины изображения (физически — частоту пространственной структуры растра). Чаще всего линеатура измеряется в линиях на дюйм — lpi; измеряется также в линиях на сантиметр. Характеристики совпадают с характеристиками одномерной дифракционной решётки; L = 1/p, где р — период структуры растра. Чем выше линеатура, тем более мелкие детали можно воспроизвести, однако существуют физические ограничения на линеатуру.

Ограничением на возможность использования растров с высокими линеатурами является тот факт, что из-за различных явлений краска способна растекаться (растискивание) и невозможность воспроизвести очень маленькую точку.

Главным недостатком регулярных растров является возникновение муара.

Фото 14

Фото 15