Изготовление флексографских форм:
тенденции и новые технологии

Ян Буквайтц, продакт-менеджер по цифровой флексографии, Esko-Graphics

После прямого гравирования, первого шага в CtP-флексографии, самое важное сейчас - прорыв в цифровой технологии. Изготовление форм цифровым способом прочно укоренилось во флексографии. Цифровая флексография началась 10 лет назад в Германии, когда типографии инвестировали средства в технологию, которая позволила бы им получить преимущества по качеству перед конкурентами. Последние несколько лет типографии и производители упаковки по всему миру вкладывают деньги в цифровую флексографскую печать благодаря повторяемости, постоянству и стандартизации, которые она привносит в изготовление флексографских печатных форм.

Чтобы оценить влияние цифровых флексографских технологий, полезно провести небольшой исторический и технологический экскурс.

Прямое гравирование

Это старейшая технология CtP во всей полиграфии. Первая, революционная система, которая была представлена в 1975 г., использовала лазер Nd-YAG для гравирования гильзы из черной резины. Лазер буквально удалял ненужный материал с формы. К сожалению, мощность лазера была слишком мала для того, чтобы произвести форму требуемой глубины. Позднее CO2-лазер обеспечил более высокую производительность и мог применяться на более широком спектре материалов. К сожалению, если смотреть на вещи реально, лазерные лучи сложно сфокусировать до размера, требуемого для получения изображения с высоким разрешением. Это значит, что разрешение при такой технологии реально не превышает 500 точек/дюйм, а максимально пригодная для печати линиатура - примерно 50 lpi. При таком низком разрешении страдают контрастность и качество печати, а тонкие штрихи получаются неровными, с ясно видными «ступеньками».

Устройство CDI Advance 5080

YAG-лазеры могли выжигать растровые формы - примерно до 120 lpi - с достаточной точностью. Тем не менее, качество ощутимо ухудшалось при высоких линиатурах в силу легкого эффекта плавления при избыточном нагревании от лазера. Основное преимущество прямого гравирования - то, что это одноэтапный процесс, который исключает затратные и занимающие время стадии изготовления фотополимерной формы. Однако его производительность никогда не превышала одной страницы А4 в час для мелколиниатурного растра с недостаточным печатным рельефом. А производительность определяет именно глубина рельефа: при ее увеличении вдвое производительность вдвое же снижается. Еще один изъян технологии - образование опасной для оборудования и помещений пыли, которую нужно удалять с помощью систем вытяжки и фильтрации, но они часто стоят больше, чем сама гравировальная машина.

Лазерное гравирование во флексографии менее производительно и сравнительно дорого (это касается как стоимости оборудования, так и стоимости тиража), и не представляет собой жизнеспособной системы. Основное применение для прямого гравирования сейчас - бесшовные гильзы для бесконечной печати, потому что это единственная область, в которой достаточно высокие цены могут покрыть расходы на изготовление форм. Этот сектор рынка близок к исчезновению, поскольку основные преимущества способа прогнозируются в бесшовной технологии изготовления фотополимерных форм.

Цифровая флексография

CDI Advance 5080. Растрирование для бесшовной печати (справа)

CDI Advance 5080. Растрирование Groovy для улучшения печати плашек и выворотки (внизу)

CDI Advance 5080. Растрирование Eccentric - отсутствие растровой розетки (справа)

Термин «цифровая флексография» используется для обозначения печати с маскированных (LAMS) форм CtP, впервые представленной на выставке drupa в 1995 г. Цифровые флексографские формы имеют черное покрытие - маску - толщиной всего в несколько микрон, которая наносится на обычную фотополимерную форму. Это покрытие для экспонирования заменяет традиционный пленочный негатив. На печатных элементах маска удаляется лазерным лучом. Черное покрытие поглощает энергию лазера и буквально исчезает в результате испарения. Для изготовления цифровых флексографских форм требуется в 30–50 раз МЕНЬШЕ мощности, чем для прямого гравирования УФ-отверждаемой фотополимерной формы. После экспонирования цифровая форма подвергается той же самой обработке, что и обычная аналоговая. Другими словами, проходит через обратное и основное экспонирование, вымывание, сушку и финишинг.

Первоначально лазеры для удаления маски обладали рядом недостатков, в том числе необходимостью замены через каждые 500 ч лампы накачки, а также требовали систем водяного охлаждения. Теперь это не проблема. Волоконные лазеры, использующиеся во флексографских экспонирующих устройствах с 2000 г., обеспечивают исключительное качество при значительно меньших затратах энергии и великолепной стабильности. Сложное водяное охлаждение для таких лазеров уже не нужно, и в них нет лампы, требующей замены. Разрешение варьируется от 2 до 4 тыс. точек/дюйм, градационная шкала обеспечивает на оттисках мягкие тонкие штрихи и лучшие света и тени. Современные цифровые формы для печати элементов защиты от подделки (на упаковке, этикетках и лотерейных билетах) позволяют печатать с разрешением до 8 тыс. точек/дюйм. Технологии смешанного частотно- и амплитудномодулированного растрирования (такие как SambaFlex от Esko) оказывают значительную помощь.

Скорость записи изображения на маске может соответствовать скорости ЛЮБОГО из существующих процессоров и не отставать от скорости производства. Может быть добавлено и разное программное обеспечение, которое поможет в позиционировании формы, дисторсии при наклеивании на цилиндр и других аспектах организации производства печатных форм.

Особое внимание уделяется снижению количества отходов фотополимера с помощью инструментов для сбора всех сепараций на одну пластину - даже с поправкой на оставление места вокруг изображения. Производительность увеличивается за счет пропуска пробельных элементов между изображениями - иногда время экспонирования снижается более чем на 50%. Изображение на полноформатной цифровой форме любой толщины для флексографской печати размером 1270x2032 мм может быть полностью сформировано примерно за 19 мин или даже меньше при использовании функции пропуска.

Новые термальные методы, отменяющие необходимость в долгой сушке пластин, позволяют получить готовую к печати цифровую форму размером 889x1193,8 мм примерно через полчаса после экспонирования. Изображение формируется на форме с помощью уникальной технологии термопереноса и является термопроявляемым. При четком контроле температурного режима и небольшом давлении проявляющего цилиндра неэкспонированные участки рельефа удаляются. После этого форма готова для дополнительной экспозиции и финишинга: тех же операций, что и при отделке обычной формы, произведенной по сольвентной технологии. Поскольку эта система производства печатных форм полностью сухая, нет необходимости в хранении, восстановлении и удалении химических растворителей.

До недавнего времени самым большим недостатком производства цифровых флексографских форм был двухступенчатый процесс, необходимый для сохранения изображения на цифровых формах, хотя он все же обеспечивал в целом более высокую производительность, чем одноступенчатый способ прямого гравирования. При изготовлении форм для многокрасочной печати в силу последовательности изготовления форм при прямом гравировании повышение общей производительности при изготовлении форм цифровым способом становится еще более очевидным.

InLine UV Main Exposure: скачок вперед

Недавно на выставке CMM в Чикаго компания Esko-Graphics официально объявила о революционно новой концепции цифрового изготовления форм для флексографской печати - InLine UV Main Exposure. Технология позволяет осуществлять основную УФ-экспозицию цифровых форм для флексографской печати в то же время, пока происходит формирование изображения, вместо отдельной экспозиции в копировальной раме. Эта технология сейчас применяется в установках Cyrel Digital Imagers (CDI), начиная с третьего квартала 2005 г.

Технология InLine UV Main Exposure позволяет осуществлять в одном устройстве одновременно нанесение изображения и основное УФ-экспонирование. При производстве не плоской цифровой формы, а гильзы практически не происходит увеличения времени. Комбинирование этих двух этапов несет выигрыш как экономический, так и качественный: экономится 15 мин на каждой форме плюс снижение расходов на оплату труда из-за меньшего количества обслуживающего персонала. Формы нет необходимости экспонировать в копировальной раме - они могут отправляться прямо в проявочную машину. Это позволяет избежать повреждений фотополимерного слоя и таким образом снижает отходы фотополимерных форм. Тестирование показало, что технология InLine UV Main Exposure приводит к заметному снижению отходов форм и сбережению времени.

Важное достоинство InLine UV Main Exposure - она предоставляет контроль над производством, что ведет к более высокому уровню повторяемости, устойчивости и контроля формирования растровой точки в цифровом изображении, чем это когда-либо было достижимо в цифровой флексографии.

Тенденции: от аналога к цифре

Внедрение CtP обусловлено тремя основными движущими силами.

Во-первых, компании-продавцы требуют все более высокого качества упаковки, и использование цифровой флексографии позволяет выполнить это требование. Цифровые пластины позволяют надежно передавать цветовые градиенты от 1 до 99%; значения для пленочных форм в этом случае - примерно от 5 до 93% для гибкой упаковки и 12–93% для гофрокартона, в зависимости от таких факторов, как материал и краски.
Во-вторых, получение изображений в цифровой флексографии работает и открывает целый мир новых возможностей.

Встроенная головка для УФ-экспонирования в работе

Внешний вид встроенной головки для УФ-экспонирования

Наконец, покупатели инвестируют средства в CtP для флексографии как в способ увеличения производительности и снижения отходов. Операторы, изготавливающие формы, говорят, что экспонировать и проявлять цифровые пластины значительно проще, чем традиционные пленочные. Если полиграфия не сделает шаг в сторону цифровых технологий производства флексографских форм, глубокая и офсетная печать снова вернут долю рынка, которую недавно заняла флексографская печать.

Часто, когда мы слышим о желании печатника вложить средства в цифровую флексографию, мы полагаем, что он продолжит сотрудничество со своим партнером по допечатной подготовке, попросив того предоставлять цифровые файлы. Требуется огромная база знаний: треппинг, спуск мелких изображений, штрихкоды - вот лишь некоторые из них, так что предоставить допечатную подготовку сторонней организации может быть хорошим решением.

В процессе печати цифровые пластины обеспечивают лучшее совмещение и воспроизведение изображения, что приводит к более быстрой приладке и снижению времени простоя. Они коренным образом снижают растискивание растровой точки, а это в результате существенно улучшает качество. Вы сможете значительно быстрее реагировать на нужды покупателей и получите больше возможностей адаптировать графику к нуждам покупателей до начала печати.

Перспективы цифровой флексографии

Для роста цифровой технологии имеется простор. В настоящее время только 20% заводов в мире работают с цифровыми технологиями. В условиях конкуренции товаропроизводители нуждаются в упаковке, которая могла бы стимулировать продажи, и выдвигают соответствующие требования. Они видят качество печати с цифровых пластин и предлагают заменить ими традиционные.

Стоимость экспонирующих устройств существенно снизилась. Тем не менее, многие ждут снижения цен на материалы. Хорошим знаком стало то, что усовершенствования термальной технологии вызвали снижение цен на формы.

Печатники ранее неохотно шли на капиталовложения, но теперь быстро приняли технологию «на борт», потому что повседневный рынок производства упаковки доказал: то, что говорилось об этих формах, действительно произошло.