Sviluppo di rotocalco per incisione laser e tecnologia di produzione di lastre flessografiche
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L'uso dei laser come mezzo ad alte prestazioni per la produzione di lastre è un obiettivo a lungo termine dell'elaborazione e della produzione di lastre pre-stampa. Come strumento di registrazione ad alta energia e ad alte prestazioni, i laser sono stati compensati dagli anni '70. Il campo della stampa rotocalco gioca un ruolo sempre più importante. Sulla base dell'elaborazione delle informazioni grafiche del computer, l'uso del laser per l'immagine e l'output del film e della lastra offset è il metodo di stampa offset più comune e più promettente. La libreria "CTFilm" e "CTPlate" sono dati per scontati. Contiene record di lastra laser.
È noto che la macchina per incisione elettronica rotocalco meccanica elettromagnetica fu inventata nel 1962 dalla società tedesca Hell GmbH. Questo è molto vicino al tempo dell'invenzione del laser. In effetti, i tecnici dell'azienda hanno provato a utilizzare i laser per incidere cilindri placcati in rame in quel momento. Tuttavia, a causa dell'elevata riflettività del rame alla luce, si sono trasformati in incisioni a fascio di elettroni ad alta energia e sono riusciti.
La stampa rotocalco della piastra rotocalco è iniziata nel 1977, quando la Crosfield Electronics del Regno Unito ha utilizzato un laser per incidere una cella su un cilindro rotocalco con uno strato di resina polimerica per realizzare un cilindro rotocalco. Sebbene il sistema non sia stato realmente utilizzato per motivi quali la stabilità della qualità ecc., Come utile ricerca ed esplorazione tecnologica, ha sottolineato che la lastra per stampa rotocalco laser può continuare a svilupparsi.
A Drupa 2000, un evento di stampa tenutosi a Düsseldorf, in Germania, nel maggio di quest'anno, la gente ha visto che la tecnologia di registrazione della lastra laser è entrata nella fase pratica. Oltre alla tecnologia utilizzata per la stampa, CTPlate è diventato un punto caldo, molti produttori hanno lanciato La lastra per stampa rotocalco e le attrezzature per la produzione di laser flessografici sono diventate un punto di forza di CTP (Computer To Cylinder).
In primo luogo, il tipo di tecnologia rotocalco per incisione laser
Per quanto riguarda i tipi di celle rotocalco, ci sono generalmente quattro tipi, vale a dire: celle ad area variabile, profondità concave, cellule a cambiamento radicale, area e profondità concava, celle variabili e celle modulate in frequenza. Allo stato attuale della tecnica, è stata raggiunta l'incisione laser di queste quattro celle.
1. Cella ad area variabile
Come suggerisce il nome, questo tipo di cella riproduce il cambiamento del livello di gradazione dell'immagine solo cambiando la sua area aperta. L'area della cella nella profondità del colore è grande, mentre l'area della cella nel colore poco profondo è piccola e la profondità della buca rimane invariata. A questo proposito, è simile al principio della riproduzione dell'immagine dei punti di offset. Pertanto, questo tipo di intaglio viene anche chiamato "punto rotocalco".
Si noti che, sebbene il principio di base della riproduzione del tono dell'immagine sia simile a quello della stampa offset, la struttura della cavità non può essere separata dai requisiti tecnici di base della lastra da stampa rotocalco. Questo è: la parete della rete deve essere formata e trattenuta, non nella piastra di stampa. C'è una vasta area di muro senza rete sul terreno. Pertanto, dalla struttura microscopica della cella, non è equivalente al punto in bianco.
2. Maglia variabile profondità concava
Questa è la cella rotocalco più tipica, spesso indicata come "rotocalco classico" o "rotocalcografia tradizionale". Questo tipo di cella modifica solo il livello del tono dell'immagine modificando la profondità della cella. Il colore delle cellule è più profondo nella profondità del colore, mentre le cellule nel colore superficiale sono meno profonde e l'area delle cellule è invariata.
Poiché l'area della cella è la stessa, lo spessore della parete della mesh è equivalente.
3. Area mesh variabile sia in area che sotto profondità incassata
Una tale cella si trova spesso su un cilindro inciso da una macchina per incisione elettromagnetica a rotocalco meccanica, che è il tipo di cella più comunemente utilizzato per l'elettroglossogravure senza laser. Le caratteristiche delle celle sono: l'area di apertura della cella nella profondità del colore e la profondità della rientranza sono grandi, e l'area di apertura e la profondità della rientranza nel colore superficiale sono piccole, ed è ovvio che lo spessore della parete della mesh non è uguale.
4. Rete FM
Applicando il principio della schermatura FM all'intaglio per rotocalco, è possibile generare rotocalco FM. Le caratteristiche delle celle sono le seguenti: l'area è la stessa e la posizione spaziale che appare sulla piastra dell'incisione cambia casualmente. Allo stesso modo, al fine di evitare "zone" prive di pareti di grandi aree nelle aree dell'immagine oscurate, la posizione spaziale delle celle FM dovrebbe essere ragionevolmente controllata e non completamente casuale.
In secondo luogo, il principio di base e l'implementazione dell'incisione con rotocalco laser
In linea di massima, l'incisione a rotocalco laser è l'applicazione di uno o più raggi laser ad alta energia. Sulla superficie del tamburo da intagliare (strato di metallo o strato di vernice di base), la forma delle celle delle cellule o del rame esposto viene ablata e formata direttamente. La piastra di stampa cellulare è pronta per la successiva elaborazione della cella.
Come si può vedere dai principi di base sopra riportati, ciò include due tecniche di incisione leggermente diverse. Il primo è quello di incidere direttamente la superficie metallica del tamburo con un laser ad alta energia per formare una cella rotocalco (vedi Figura 5 a sinistra). Per quanto riguarda l'attuale livello tecnico, l'incisione diretta dello strato di rame non ha avuto successo. La società svizzera Daetwyler ha adottato un metodo di compromesso per incidere lo strato di zinco per raggiungere il suo obiettivo di incisione laser. Il secondo metodo consiste nell'applicare uno strato di vernice di base nera sul rullo di rame, ablare l'area della mesh con un laser ed esporre lo strato di rame nella cavità della cella. Il sito non cellulare è protetto dalla vernice di base ed è resistente alla corrosione. Una cella da incasso può essere ottenuta. Questa è la soluzione tecnica adottata da HellBeam C2000 lanciata da German Hell Company a Drupa 2000.
Anche se la differenza tra i due sembra essere piccola, i due sono ancora unici in termini di dettagli come le caratteristiche delle celle e il processo.
In terzo luogo, il confronto di due tecniche di incisione su rotocalco laser
1. Tecnologia dello strato di vernice a base di rotocalco per incisione laser
Rappresentata dal sistema HellBeam C2000 della Hell Company of Germany, la tecnologia della vernice rotocalco a incisione laser è diventata una nuova hot spot dell'incisione laser dell'incisione su Drupa 2000.
L'essenza dello schema rotocalco per incisione laser della Hell Company of Germany è di fare pieno uso dell'alta risoluzione della registrazione laser per ottenere un'elevata precisione del contorno, del testo e della grafica della cavità ablata dal laser sulla vernice di base. L'area del contorno della cella varia con la tonalità dell'immagine. Pertanto, le cellule ottenute attraverso il successivo trattamento di incisione appartengono alla summenzionata "variabile di area, mesh costante a profondità concava" (infatti, durante il processo di corrosione, la dimensione dell'area del contorno della mesh influenzerà ancora in qualche modo la rete. profondità). Coloro che hanno familiarità con la stampa offset troveranno che questa è una rotocalco di "stampa".
Per molto tempo, c'è stato un problema che la qualità del testo e della grafica è inferiore alla stampa offset nella produzione di rotocalco. Il motivo è che la stampa offset solitamente registra la struttura di testo e grafica con una risoluzione di registrazione di 1200-3000 linee / pollice con alta precisione; mentre la risoluzione dell'incisione (numero di linee di rete) della macchina per incisione elettronica è bassa, generalmente 60-140 linee. / cm, che è 150-356 linee / pollici. Tali numeri di riga sono possibili per la riproduzione di livelli e dettagli dell'immagine, ma sono insufficienti per la qualità del contorno di testo e grafica. I bordi del testo e della grafica scolpiti con questa risoluzione non sono abbastanza uniformi e la qualità non è la stessa della stampa offset. In particolare, il problema del tempo di scrittura per caratteri piccoli è più evidente (vedi Figura 6).
I punti di offset sono composti da più punti di esposizione laser. Con questa funzione, si possono fare due cose: in primo luogo, è possibile ottenere più livelli di punti. Se il punto percentuale area 100% è composto da 16 × 16 punti di esposizione in registrazione, il rapporto area punti può essere modificato di 257 (incluso lo 0%). In secondo luogo, la forma del punto può essere progettata in modo relativamente libero, come ad esempio aree diverse. La velocità dei punti è progettata in diverse forme, che possono compensare l'ingrandimento del punto o la riduzione del punto nel processo di stampa, e il livello dell'immagine e la riproduzione del colore sono più perfetti.
Una comune macchina per incisione elettronica di tipo elettromagnetico comune imprime un coltello per creare una cella. La forma della cella è determinata solo dall'angolo dei coltelli incisi, dalla velocità di rotazione del tamburo e dalla velocità di avanzamento della matrice della testa di incisione. Il grado di libertà nel cambiare la forma delle celle è relativamente piccolo. Si può vedere che la forma delle celle non combinate è meno cambiata, e la qualità del taglio dei bordi dei personaggi e della grafica non è buona a causa della bassa risoluzione. Per risolvere questo problema, i tecnici di Hell e Daetwyler-Ohio hanno adottato alcuni metodi. Ad esempio, la tecnologia TransCell di Daetwyler-Ohio modifica leggermente la spaziatura delle celle quando si incidono i tratti dei personaggi, rendendo il passo più piccolo e aumentando localmente l'incisione. Risoluzione; Oltre al micromovimento dei coltelli per incisioni, Hell utilizza anche un metodo simile alla "tecnologia anti-aliasing" per integrare lo spazio seghettato della corsa con piccole maglie per compensare l'effetto visivo.
La vera soluzione al problema della precisione dei bordi e del testo è migliorare la risoluzione della registrazione. Sulla macchina per incisione laser HelioBeam C2000, a causa dell'ablazione laser "quasi-stampa", l'immagine può essere registrata con un'alta risoluzione di 2540-5080 punti / pollice (diametro spot laser 5-10 micron), risoluzione dell'incisione È 10 -20 volte la risoluzione originale, quindi i problemi di cui sopra sono fondamentalmente risolti e la qualità della riproduzione del testo e della grafica è migliorata. Allo stesso tempo, poiché ciascuna cavità di ablazione è composta da una pluralità di punti di esposizione laser, è conveniente progettare la forma del contorno della cavità per migliorare l'effetto di trasmissione dello strato di immagine. Sulla macchina per incisione laser HelioBeam C2000, oltre alla forma originale della cella dell'inferno, è possibile creare altre forme di cella. Ad esempio, la mesh concava creata sul sistema è utile per compensare il guadagno del punto nella stampa. In linea di principio, anche le griglie FM per incisione sono realizzabili.
Aumentare la risoluzione dell'incisione porta alla domanda su come garantire l'efficienza dell'incisione. I tecnici di Hell hanno utilizzato un metodo di esposizione parallela laser a più raggi sulla fase di incisione laser HelioBeam C2000 per dividere un nuovo laser a infrarossi (1110 nm) con una potenza di 60 watt in 8 fasci (7,5 watt per fascio). Lo strato di vernice di base sul cilindro di rame è termicamente ablato. Il laser a fibra produce un buon raggio laser con una grande profondità di fuoco (profondità di campo), mentre la vernice di base è stabile e vaporizzata solo con laser ad alta energia.
Osservando dal percorso di incisione e processo di fabbricazione, il sistema non ha bisogno di cambiare la placcatura di rame e il trattamento superficiale del tamburo (auto / levigatura / lucidatura). Ha solo bisogno di aggiungere due fasi di rivestimento e incisione nel processo. Il sistema può coesistere convenientemente con il processo di incisione originale, vale a dire che il rullo di rame lavorato può essere inciso meccanicamente e meccanicamente, oppure può essere inciso a laser attraverso la vernice di base in HelioBeam C2000 e quindi corroso e rimosso. Lo strato è dotato di un cilindro rotocalco. La successiva disposizione del processo di cromatura e simili è anche la stessa. Pertanto, il sistema ha un'elevata flessibilità di processo.
A Drupa 2000, anche il sistema di incisione laser Digilas di Daetwyler-Ohio fa parte del sistema di verniciatura laser ablazione. Il sistema utilizza un laser 1 o 2 YAG (1064 nm) con una risoluzione di incisione record di 1250-2540 punti per pollice (diametro spot laser 10-20 micron).
Il Think Lab giapponese ha anche introdotto il sistema di incisione laser della serie TB-21 FP-20/40/80 a Drupa 2000. Il sistema espone lo strato resistivo fotosensibile utilizzando una pluralità di raggi laser e quindi espone lo strato di rame trattato dalla cavità mediante sviluppando l'elaborazione, e quindi esegue l'incisione di celle a strati di rame per ottenere un cilindro rotocalco. Sebbene le caratteristiche di base siano simili a quelle delle due precedenti società, la registrazione laser è uno strato fotosensibile, che richiede l'elaborazione dello sviluppo senza l'uso di un metodo di ablazione della vernice di base.
2. Tecnologia dello strato di zinco metallico per incisione al laser
Daetwyler, in Svizzera, è una società che è stata coraggiosa da esplorare. Prima della Drupa 2000, si unirono alla Ohio Electric Carving Machine Company per formare Daetwyler-Ohio per affrontare la concorrenza nel campo della tecnologia di incisione. A Drupa nel 1995, la società ha introdotto per la prima volta LaserStar, un sistema per l'incisione dello zinco metallico. Il sistema utilizza un singolo raggio di incisione al laser a ioni di argon con una profondità di 35.000-70000 celle al secondo. A quel tempo, con lo slogan "Revival of the tradizionali gravure", era esposta la cella con una profondità variabile e una funzione di "gravity intaglio". La società sviluppa inoltre un sistema di incisione di immagini laser per immagini FM.
Dal punto di vista della tecnologia di registrazione laser, la dimensione dello spot di esposizione è invariata e l'intensità di registrazione del laser viene modulata dal segnale di registrazione dell'immagine e le celle delle caratteristiche sopra possono essere incise. Un'esposizione laser produce una cella. La chiave di questa tecnologia è il controllo preciso dell'intensità dell'esposizione laser al fine di garantire la riproduzione del livello dell'immagine. Se il segnale digitale dell'immagine è 8 bit, può trasportare 256 livelli di informazioni sulla gerarchia delle immagini e l'energia del laser è richiesta per essere controllata con precisione a 256 livelli e una pluralità di profondità delle celle sono incise nell'intervallo da decine a centinaia di micrometri. La riproduzione dei livelli dell'immagine si basa sul controllo di precisione dell'incisione laser. Poiché il numero di righe dello schermo è 70-200 linee / cm, la precisione del contorno di testo e grafica è accettabile a questa risoluzione di incisione, ma non è molto elevata.
Tabella 1 Tabella di confronto di due tipi di tecniche di incisione laser a rotocalco
Parametri principali Tipo di sistema Hell C2000 Daetwyler LaserStar
Strato di metallo a base di vernice per incisione di medio livello
Laser a ioni di argon laser a fibra di tipo laser
Raggio laser 8 1
Numero di linee
(linea / pollice, LP1) 152-356 178-508
Incisione risoluzione record
(/ pollici, dpi) 2540-5080 178-508 (cella non combinata)
530-1500 (cella combinata)
Flusso di processo Compatibile con la tecnologia di elaborazione dello strato di rame originale, aumentare il rivestimento di vernice di base, la corrosione dello strato di rame, stabilire una linea di lavorazione dello strato di zinco
Tabella 2 Parametri principali di due sistemi di incisione flessografica laser
Parametri principali Tipo di sistema Hell F2000 Daetwyler SaserStar
Incisione materiale fotopolimero medio fotopolimerico
Laser tipo Laser laser a fibre (1110 nm) Laser a fibra ottica (1064 nm)
Raggio laser 8 1-2
Dimensioni del materiale della lastra (mm) 1600 × 1200 1100 × 1600 o 1524 × 2032
Incisione risoluzione record
(punti / pollici, dpi) 1270-2540 1270-2540
Al fine di migliorare la qualità dell'incisione, l'azienda ha introdotto una cella combinata a più raggi oltre a migliorare la risoluzione dell'incisione. Il metodo di implementazione specifico è quello di formare una cella con 7 punti di esposizione laser (la risoluzione dell'incisione è 3 volte l'originale), in modo che le celle incise (vedi Fig. 7) siano del tipo "area variabile e profondità concava". Il rapporto di area delle celle può essere modificato in 7 passaggi e la profondità delle rientranze può essere modificata in più passaggi. La risoluzione migliorata può migliorare la qualità dell'incisione di testo e grafica. Allo stesso tempo, la variazione multi-livello dell'area della cella può ridurre i requisiti di precisione per la modulazione dell'intensità del laser.
Dal punto di vista del processo di incisione, poiché l'oggetto da incidere è uno strato di zinco metallico, è necessario stabilire una linea di produzione per la zincatura e la lavorazione della superficie dello strato di zinco.
Dal confronto delle tecniche sopra riportate, è possibile ottenere i tipi, i livelli tecnici, le caratteristiche delle celle e le configurazioni di laminazione di processo dell'attuale tecnologia dell'incisione laser per rotocalco. La Tabella 1 riassume brevemente le voci precedenti.
In quarto luogo, la panoramica della tecnologia di incisione laser flessografica
L'incisione laser di materiali flessografici può anche essere eseguita mediante esposizione a laser ad alta energia per formare punti di rilievo. A Drupa 2000, sia Hell che Daetwyler-Ohio hanno presentato un sistema di incisione laser flessografica. I sistemi di entrambe le società utilizzano un laser per esporre direttamente un singolo manicotto flessografico o flessografico (vedere la Tabella 2) per formare una lastra flessografica. La configurazione di base del sistema è simile al sistema di incisione laser rotocalco. La prestazione specifica è mostrata nella Tabella 2.
In sintesi, la tecnologia di incisione laser e di produzione di lastre è in via di sviluppo costante. Con lo sviluppo di tecnologie come la tecnologia laser e materiali per lastre di stampa, farà progressi maggiori nel campo della stampa rotocalco e della produzione di lastre flessografiche.