Что такое флексопечать

Интересные факты

Вначале флексографская печать именовалась «анилиновой», так как при первых экспериментах по её осуществлению использовались простые анилиновые синтетические красители. Термин же «флексография» был введён 21 октября 1952 года на проводимой в США конференции по упаковочным материалам. В его основу было положено английское слово flex-ibillis, означающее «гибкий». Самые же первые попытки использования эластичных печатных форм и анилиновых красителей были предприняты ещё в XIX веке при разработке технологий массового производства обоев. Но анилин — это достаточно ядовитая жидкость, поэтому с течением времени от его использования постепенно отказались.

Принцип работы флексографской печатной машины

Флексография — это технология, при которой печатные формы изготовлены из гибкого материала, что позволяет печатать на различных материалах, в том числе с неровной поверхностью.

Флексографическим способом можно наносить изображения на:

• полиэтилен
• самоклейку
• бумага
• этикетку
• картон
• упаковку
• ткань
• фольгу (в том числе тонкую).

Принцип работы флексографической печатной машины следующий. На формный цилиндр закрепляется гибкая форма на которой печатные элементы выступают над пробельными.

Далее, на печатные элементы формы накатывается жидкая краска, а на пробельные она не попадает, поскольку они расположены ниже по высоте (несколько миллиметров). Такая технология дает возможность отказаться от использования увлажняющего раствора, что упрощает печатный процесс и делает результаты более стабильными.

После этого в печатную секцию попадает материал для запечатывания. Формный цилиндр из закрепленной формой прижимается к материалу, и изображение с формы переходит на материал.

Так получаем однокрасочное изображение.

Если нужно цветное, то следует изготовить 4 формы, на которые будут накатываться желтая, синяя, пурпурная и черная краски. Их можно наносить за каждый процесс поочередно, или напечатать сразу, за один прогон. Но для этого нужна флексографическая печатная машина с четырьмя печатными секциями.

В отличие от офсетной печати, в нашем случае используется менее вязкая типографская краска, что позволило отказаться от большого количества раскатывающих валиков и цилиндров. Во флексографической печатной машине всего несколько цилиндров (около трех).

Система подачи краски проста: резиновый валик купается в красочном корыте. Этот валик подает краску на керамический цилиндр с углублениями (анилоксовый), а из него специальная пластина собирает остатки краски. Тогда уже анилоксовый валик контактирует с формой, и наносит на нее краску.

Мы упрощенно описали печатный процесс, хотя на самом деле, флексографическая печатная машин — сложное и современное устройство, которое предназначено с точностью до десятых миллиметра подавать бумагу и равномерно накатывать краску.

Краска в таких видах машин может использоваться УФ, спиртовая и водная. Первый вариант немного дороже, но такие чернила имеют более стабильную вязкость, что делает процесс печати более прогнозируемым.

Кроме этого, УФ краски быстрее высыхают и имеют лучшую адгезию к запечатываемых материалов.

Особенности препресса для флексографии

В флексографии форма полутоновой точки, используемая для воспроизведения полутоновых
изображений, оказывает значительное влияние на плотность графики. Могут генерироваться
полутоновые точки различных форм — квадратные, эллиптические, октагональные.
При 50% цвета, например, квадратные точки производят растр, имеющий сходство
с шахматной доской (индивидуальные точки при этом соединяются углами). Когда
с пленок производят печатные формы, то увеличение размера точки приводит к соединению,
что вызывает скачкообразное изменение плотности отпечатанного изображения (вместо
плавных непрерывных переходов). Для того чтобы минимизировать скачки плотности,
производители используют различные типы точек.

Модное сейчас стохастическое растрирование (если я не ошибаюсь) было разработано
специально для низколиниатурной печати, каковой в то время и являлась флексография.
Правда, у нас эта мода была больше теоретическая, а в Германии, например, масса
журналов печатается стохастикой — например, все издания Burda. Флексография
предъявляет особые требования к фотоформе. В большинстве случаев при изготовлении
печатных форм во флексографии используют негативное изображение, в отличие от
почти повсеместно принятого позитива в современном офсете.

Для флексографской печати используются гибкие фотополимерные формы, причем тиражестойкость
фотополимерной формы может составлять миллионы оттисков. При закреплении на
формном цилиндре рабочая поверхность формы как бы растягивается по окружности
цилиндра. Рабочая поверхность формы за счет ее толщины имеет несколько больший
радиус, чем сам цилиндр, вследствие чего возникает явление, называемое дисторсией,
величина которой обычно равна 93-95%. Для компенсации дисторсии изображение
перед выводом на фотоформу масштабируют по оси, соответствующей движению запечатываемого
материала. Коэффициент зависит от толщины формы и диаметра формного цилиндра.
Непропорциональное масштабирование можно задать уже на стадии генерации PostScript-файлов,
благо большинство программ верстки это позволяет.

Линиатура фотоформ для флексографской печати зависит от модели печатной машины,
расходных материалов и запечатываемого материала. Возможны величины и 65, и 150
lpi. Верхняя граница зависит от физических ограничений линиатуры анилоксового
вала. Низкие линиатуры ведут к различимому растру и усилению разрывов цвета
(tone jump) в светах и полутонах, высокие же вызывают увеличение растискивания
и существенно снижают контраст в тенях.

При подготовке изображений для печати флексографским способом необходимо учитывать
и большее, чем при офсете, растискивание. Например, растискивание в пределах
30-35% для флексографской печати считается обычным. Поэтому чаще всего контраст
на флексографском отпечатке в светах резко увеличивается, а в тенях — резко
падает. Для компенсации градационных искажений обычно смещают полутона в диапазон
0-75%. Еще одной проблемой, возникающей при флексографской печати полутоновых
изображений и градиентов, являются разрывы (скачки) цвета: на границе плотности
в 2-3% часть точек может либо не принять участия в формировании изображения,
либо превратиться за счет растискивания на оттиске в участок большей плотности.
В итоге плавный градиент 0-10% при флексографской печати обретает резкую границу
в районе 2-4%.

Автор статьи полагает, что единственным решением в этом случае являются технологии,
реализованные Artwork Systems, которые обеспечивают переход от регулярного растра
к стохастическому на низких плотностях. FlexoCal — дополнительный модуль к NexusRIP,
устанавливающий, по заявлению производителя, недостижимые прежде для флексопечати
стандарты. Данный модуль позволяет добиться высокого контраста, большего числа
деталей в светлых областях и более насыщенных цветов, а в результате — лучшего
качества при выводе и качественной офсетной печати. Технология NexusRIP (вместе
с такими модулями системы Nexus, как Hybrid Screening и Plate Cell Patterning)
представляет комплекс для построения препресса упаковочного производства. Использование
HybridScreening решает проблемы воспроизведения цвета при флексопечати — высокий
уровень растискивания и искажение цветопередачи. Путем применения специальных
замещающих алгоритмов, согласно определенной пользователем квоте, при достижении
заданной границы плотности (например, в 15%) HybridScreening обеспечивает плавный
переход к светлым участкам изображения и стабильное воспроизведение на них,
сначала смешивая регулярный и стохастический растры, а затем полностью замещая
первый последним.

Выгодная флексопечать: как сэкономить?

Приведем несколько советов, которые помогут производителям сэкономить на печати тиража этикеток:

1. Не отказывайтесь от двойной или даже тройной маркировки. Например, на бутылке пива мы видим этикетки с фронтальной и тыльной части, их дополняет фигурная наклейка у горлышка. Иногда подобный комплект этикеток может стоить дешевле, чем единичное изделие, за счет комбинирования нескольких видов этикеток на оснастке. А еще — вы получите более выраженный маркетинговый эффект от яркого дизайна продукта и тщательного информирования потребителя о его составе и преимуществах.
2. Поинтересуйтесь, нет ли у типографии комплекта готовых ножей, из которого вы можете выбрать подходящий под параметры вашей этикетки. Речь о том, что кроме печатной формы, в оснастку для флексопечати входят и вырубные штампы, которые изготавливают под конкретный заказ. Но если использовать уже имеющиеся ножи, можно существенно сэкономить. Особенно это касается печати малых (пробных) тиражей.
3. Выбирайте типографию по типу оборудования для флексопечати — оно должно быть с широким рабочим полем. Так вы сможете разместить на печатной форме большее количество этикеток, а значит — сократить расходы не уменьшая тираж.
4. Если дизайн этикетки позволяет минимизировать количество цветов — уберите лишние. Чем больше цветов, тем больше бумаги пойдет на приладку.

Флексографское оборудование должно быть современным и высокопроизводительным

История

В 1890 году первый такой запатентованный пресс был построен в Ливерпуле , Англия, компанией Bibby, Baron and Sons. Чернила на водной основе легко размазывались, благодаря чему устройство стало известно как «Безумие Бибби». В начале 1900-х годов были разработаны другие европейские печатные машины, использующие резиновые печатные формы и чернила на основе анилинового масла. Это привело к тому, что процесс получил название «анилиновая печать». К 1920-м годам большинство печатных машин было произведено в Германии, где этот процесс назывался «гуммидар», или резиновая печать. В современной Германии этот процесс продолжают называть гуммидаром.

В начале 20 века этот метод широко использовался в упаковке пищевых продуктов в Соединенных Штатах. Однако в 1940-х годах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов классифицировало анилиновые красители как непригодные для упаковки пищевых продуктов. Продажи полиграфической продукции резко упали. Отдельные фирмы пытались использовать новые названия для процесса, такие как «Lustro Printing» и «Transglo Printing», но имели ограниченный успех. Даже после того, как Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило процесс анилина в 1949 году с использованием новых безопасных чернил, продажи продолжали снижаться, поскольку некоторые производители продуктов питания все еще отказывались рассматривать анилиновую печать. Обеспокоенные имиджем отрасли, представители упаковки решили, что процесс необходимо переименовать.

В 1951 году Франклин Мосс, тогдашний президент корпорации Mosstype, провел опрос среди читателей своего журнала «Моссайпер», чтобы предложить новые имена для печатного процесса. Было представлено более 200 наименований, и подкомитет Комитета по печатной упаковке Института упаковки сузил выбор до трех вариантов: «перматоновый процесс», «процесс роторного изготовления» и «флексографический процесс». Почтовые бюллетени от читателей «Мосстайпера» подавляющим большинством выбрали последний из них, и был выбран «флексографический процесс».

Эволюция

Первоначально качество флексопечати было рудиментарным. Этикетки, требующие высокого качества, до недавнего времени обычно печатались с использованием офсетной печати . С 1990 года были достигнуты большие успехи в области качества флексографских печатных машин, печатных форм, систем красок и печатных красок.

Наибольшие успехи в флексографской печати были достигнуты в области фотополимерных печатных форм, включая усовершенствования материала форм и методов их создания.

В последнее время в отрасли произошли значительные улучшения в системах цифрового прямого вывода на пластины . Такие компании, как DuPont , Kodak и Esko , первыми внедрили новейшие технологии, включая достижения в области быстрой промывки и новейшие технологии просеивания.

Керамические анилоксовые валики с лазерной гравировкой и камерные системы чернил также сыграли свою роль в улучшении качества печати. Теперь возможна полноцветная печать изображений, а некоторые из доступных сегодня более тонких машин в сочетании с опытным оператором обеспечивают качество, не уступающее литографическому процессу. Одним из постоянных усовершенствований было повышение способности воспроизводить тональные значения ярких участков, тем самым обеспечивая обходной путь для очень высокого растяжения, связанного с флексографской печатью.

О технологии флексопечати

Услуги нанесения флексопечати всё больше востребованы на рынке. Скорость работы довольно большая, что позволяет произвести печать на большой партии за небольшой период времени.

Кроме этого, как уже отмечалось выше, такая технология экономично расходует материалы, что значительно снижает затраты и конечную стоимость продукта на выходе. Данная технология позволяет осуществлять печать с высокой степенью точности. Оборудование и применяемая матрица исключают образование размытости и неточностей.

Львиная доля работы происходит не на самом станке, на цифровом оборудовании и компьютере. При помощи специального программного обеспечения необходимо создать нужный заказчику шаблон. Сама печатная техника, в зависимости от её модели полностью синхронизируется с ПК при помощи драйверов. В данном виде программного обеспечения можно:

1. Контролировать процесс печати;
2. Следить за уровнем краски;
3. Проводить диагностику оборудования.

В результате потребуется разбираться не только с самим управлением устройства, но и с графическими редакторами, где необходимо создавать нужный клиенту шаблон для печати в цифровом виде.

Когда появилась флексография?

Информации о том, кто и в какой момент изобрел флексопечать, нет. Упоминания о подобной технологии встречаются в ХIХ веке. Принято считать, что у истоков создания флексопечати стоит Карл Хольвего, уроженец Германии. На первых порах технология использовалась при оформлении упаковки, украшения бумажных пакетов. Тогда клише было деревянным.

Позже появились фотополимерные клише и печатать стали анилиновой краской. Сферы использования флексопечати расширились — от упаковки перешли к конвертам для винила, коробкам для кондитерских изделий, сигарет.

Первый флексографический принтер

Дальнейшие изменения затрагивали преимущественно формные процессы. После Второй мировой войны флексопечать стала востребована в издательском деле, рекламной сфере. Все чаще технологию использовали при печати книг. Изделия получались качественными при низкой себестоимости.

История

Точную дату изобретения данного вида печати назвать невозможно. Впервые нечто похожее на флексографию использовали в XIX веке при печати обоев. И все же изобретателем этого способа в первом приближении можно считать Карла Хольвега (Carl Holweg), владельца немецкой машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня

Другой важной технической предпосылкой для появления флексографии явилось изобретение резиновых эластичных форм.

Первоначально флексопечать использовалась почти исключительно для запечатывания поверхности бумажных пакетов и других упаковочных материалов. Расширению области применения флексографии способствовали определённые преимущества этой разновидности способа высокой печати перед классическими способами. Формы высокой печати изготовлялись раньше только из дерева или металла (типографского сплава — гарта, цинка, меди), но с появлением эластичных печатных форм во флексографии, в высокой печати стали изготовлять печатные формы и из фотополимеров.
Новый этап в развитии флексографской печати начался около 1912 года, когда парижская фирма «С. А. Целлофан» начала изготовлять целлофановые мешки с надписями и изображениями на них, отпечатанными анилиновыми красками.

Область применения флексографии постепенно расширялась, чему способствовали определённые преимущества этого специального вида печати перед классическими способами, особенно же там, где не ставили перед собой задачу получения высококачественных оттисков. В 1929 году его применили для изготовления конвертов для грампластинок. В 1932 году появились автоматические упаковочные машины с флексографскими печатными секциями — для упаковки сигарет и кондитерских изделий, например, печенья.

В промежутке между двумя мировыми войнами и в первые послевоенные годы совершенствовалась технология флексографии и, прежде всего, технология формных процессов.

Примерно с 1945 года флексографская печать используется для печатания обоев, рекламных материалов, школьных тетрадей, конторских книг, формуляров и другой канцелярской документации. В 1950 году немецкое издательство «Ровольт — Ферлаг» начало выпуск массовой серии в бумажных обложках «RoRoRo Bucher». Печатались они на газетной бумаге на рулонной ротационной машине анилиновой печати, изготовленной фирмой «Маркс унд Флеминг». Себестоимость книг была низкой, что позволило издательству резко снизить цены на книжную продукцию. Примерно в 1954 году метод флексопечати стали использовать для изготовления почтовых конвертов, рождественских открыток, особо прочной упаковки для кофе и других сыпучих продуктов.

Новый этап в развитии флексографии начался примерно в 1952 году с появлением на рынке новых воспринимающих поверхностей — плёнок из полимерных материалов. Особенно широкое применение получил полиэтилен. Флексопечать продолжает совершенствоваться по сегодняшний день.

Операция

Обзор работы

Схема типичного флексографского печатающего устройства, иллюстрирующая общий принцип работы.

1. Фонтанный валик
Фонтанный валик передает чернила, находящиеся в поддоне для чернил, на второй валик, анилоксовый валик. В современной флексографической печати анилоксовый валик называют одним из видов дозирующего валика.

2.
Анилоксовый валик Анилоксовый валик — уникальная особенность флексографии. Анилоксовый валик переносит краску равномерной толщины на гибкую печатную форму. На анилоксовом валике есть мелко выгравированные ячейки с определенной емкостью чернил, которые можно увидеть в микроскоп. Эти ролики отвечают за перенос чернил на гибкие печатные формы, установленные на цилиндрах форм.

3. Ракирующее лезвие (опция) Дополнительное ракельное лезвие очищает анилоксовый валик, чтобы гарантировать, что чернила, которые будут доставлены на гибкую печатную форму, будут только тем, что содержится в выгравированных ячейках. Ракельные лезвия в основном изготавливались из стали, но современные ракельные лезвия теперь изготавливаются из полимерных материалов с несколькими различными типами скошенных кромок.

4. Формный цилиндр
Формовочный цилиндр удерживает печатную форму, которая сделана из мягкого гибкого резиноподобного материала. Лента, магниты, натяжные ремни и / или трещотки удерживают печатную форму против цилиндра формы.

5. Печатный цилиндр
Печатный цилиндр оказывает давление на цилиндр пластины, где изображение переносится на принимающую изображение подложку. Этот печатный цилиндр или «печатная наковальня» требуется для приложения давления к формному цилиндру.

Краски для флексографской печати

Характер и требования процесса печати и применения печатной продукции определяют основные свойства, необходимые для флексографских красок

Измерение физических свойств чернил и понимание того, как на них влияет выбор ингредиентов, является важной частью технологии чернил. Составление чернил требует детального знания физических и химических свойств сырья, из которого состоят чернила, и того, как эти ингредиенты влияют или взаимодействуют друг с другом, а также с окружающей средой

Краски для флексографской печати в первую очередь разработаны таким образом, чтобы они оставались совместимыми с широким спектром материалов, используемых в процессе. Каждый компонент рецептуры индивидуально выполняет особую функцию, и пропорция и состав будут варьироваться в зависимости от субстрата.

Во флексографии можно использовать пять типов красок:

• чернила на основе растворителей
• чернила на водной основе
• электронно-лучевые (EB) отверждающие краски
• Краски для ультрафиолетового (УФ) отверждения
• двухкомпонентные чернила химического отверждения (обычно основанные на реакциях полиуретан- изоцианата ) — хотя в настоящее время это редкость

Флексографские краски на водной основе с размером частиц менее 5 мкм могут вызвать проблемы при удалении краски из переработанной бумаги.

Управление чернилами

Чернила контролируются в процессе флексографской печати системой чернил. Система чернил содержит чернильный насос, анилоксовый валик и систему фонтанного валика или систему ракельного ножа . У фонтанного валика или двухвалковой системы один валик вращается в поддоне для чернил, прижимаясь к анилоксовому валику для переноса слоя краски, который затем наносится на печатную форму. Эту систему лучше всего использовать для печати низкого качества, такой как заливка и печатные буквы, из-за ее неспособности произвести чистую очистку анилоксового вала. Система ракельного ножа может быть либо открытой системой с одним лезвием, либо закрытой системой с двумя лезвиями. В системе с одним лезвием используется открытый поддон для чернил с роликом, который затем разрезается одним ракельным ножом для создания однородного слоя краски, подлежащей распределению. Оставшиеся чернила, срезанные с анилоксового валика, будут собираться в поддоне для чернил, а затем закачиваться обратно в систему. Эту систему лучше всего использовать для печати низкого и среднего качества — обычно это можно найти при печати на гофрокоробах. Система с двумя лезвиями представляет собой закрытую систему, которая имеет одно ракельное лезвие для ракеля чернил и одно удерживающее лезвие, которое удерживает чернила в камере и позволяет чернилам из анилоксового валика обратно внутрь. Для систем с двумя лезвиями требуется 2 торцевых уплотнения и соответствующее давление в камере. для поддержания плотного уплотнения между чернильной камерой и анилоксовым валиком. Эта система лучше всего подходит для высококачественных сложных печатных дизайнов, например, в этикеточной индустрии.

Какое необходимо оборудование для работы?

Флексографическая печатная машина — это ротационное оборудование, которое может быть следующих видов:

1. Секционное;
2. Ярусное;
3. Планетарное.

В зависимости от выбранного типа, сама система печати может отличаться. Каждое из устройств использует свою технологию нанесения краски на нужную поверхность. Однако сам принцип действия практически не отличается.

Машины секционного вида

Оборудование для флексопечати секционного типа, отличается тем, что печатающая головка разделена на секции, где для каждого цвета выделен отдельный цилиндр.

Сами головки цилиндров располагается как в офсетных машинах в горизонтальном положении. Для того чтобы при работе не было зазоров между печатающими элементами используются за мерительные приборы, которые отслеживают уровень нанесения краски на объект.

Применяется такое оборудование в основном для крупногабаритной печати и нанесении изображений на гофрированный картон. Модульное разделение красящих элементов, позволяет быстро наносить печать на объект шириной до 2.5 метров. Реже такие системы используют для печати наклеек и визиток.

Машины ярусного типа

Машина для флексографической печати ярусного типа практически соответствует выше описанному оборудованию. Единственное отличие заключается в том, что красящие цилиндры располагаются не горизонтально, а вертикально.

Такой тип машин раньше других стал применяться для производства различного вида печатной продукции. Для контроля натяжения печатного материала используются измерительные приборы. Это необходимо для того чтобы получить необходимый результат по правильной цветопередаче на конечном материале.

В основном такая техника используется для нанесения печати на материалы, которые менее всего подвержены растяжению, так как они не требуют более точного распределения цветов.

Машины планетарного типа

Флексографический станок планетарного типа выделяется технологией нанесения изображения на поверхность. Уникальность данного оборудования состоит в том, что все цилиндры с красками расположены вокруг печатающей головки. При нанесении изображения они вращаются вокруг основного элемента.

Это даёт возможность добиться более чёткого совмещения цветов. На одном печатающем модуле может быть расположено до 8 цветовых цилиндров. Кроме этого такая техника может быть дооборудована другими модулями печати.  К ним относятся трафаретные и офсетные виды.

Также на технику для совмещения процесса производства устанавливаются станки для ламинирования выходящих изделий и покрытия их лаком.