7 Печатный аппарат

Печатные аппараты состоят, как представлено на рис. 3-2, из красочного аппарата, формного цилиндра и печатного цилиндра. В настоящее время применяется два различных типа красочных аппаратов:

система с дозировкой краски через зону контакта

 (рис. 3-11) между растрированным валиком и дукторным цилиндром;

 красочный ракельный аппарат с растрированным валиком и с камерным ракелем (рис. 3-12).

Красочный аппарат с дукторным цилиндром (трехваликовый красочный аппарат) является исходной, простой, приемлемой по цене системой, которая, однако, сегодня редко применяется на новых машинах. Дозировка краски с точки зрения ее подачи имеет ограничения. Если подаётся слишком много краски, то при больших тиражах промежутки между растровыми точками на печатных формах залипают и печатное изображение смазывается. При незначительной подаче краски не обеспечивается полный ее перенос на формную пластину и на печатном изображении возникают непропечатанные места. Такая система дозирования красок, однако, находит частое применение совместно с лакировальными устройствами в офсетной печати при сплошном и выборочном лакировании.

При возрастании требований к качеству печати становится необходимым улучшение красочных систем. На современных флексографских печатных машинах устанавливаются красочные аппараты с растрированными валиками и закрытой камерной ракельной системой

Р ис. 3-13 Профиль растрированного валика:

а геометрия ячеек;

б микрофотография поверхности керамического валика, 300 ячеек/см (поверхность скоса) (Heidenwanger

Растрированные валики являются ключевым элементом красочного аппарата. Геометрические параметры ячейки (углубления и распределение ячеек) определяют в значительной степени объём (см3/м2) захвата краски растрированным валиком (рис. 3-13). В зависимости от требования к толщине красочного слоя следует использовать валики с различными объёмами захвата краски.

Ракельное устройство обеспечивает заполнение углублений краской, т.е. заданный объем ее переноса на клише.

Объем захвата краски ячейками валика и извлечение ее из углублений, реологические свойства красок, а также рабочие характеристики процесса и сог ласование поверхностных свойств печатной формы и запечатываемого материала влияют на качество печати (равномерность, толщина красочного слоя, муарообразование и т. д).

. 3-14 Концепции построения машин для многокрасочной флексографской печати:

а система планетарного построения;

б секционное построение;

в вертикальное секционное построение

 Сегодня широко распространены валики с хромированной или керамической поверхностью (данные табл. 3-1). Рабочие значения линиатуры растров составляют от 150 до 300 лин/см при объеме ячеек 10 см3/м2. Для выбора растрированных валиков имеют значение следующие практические правила:

• при толщине наносимого красочного слоя 2 мкм на запечатываемый материал (что соответствует величине 2 см3/м2) объём ячеек растрированного валика должен аккумулировать 4 см3/м2 (во флексографии, как и в офсетной печати, в первом приближении переносится на запечатываемый материал половина краски) (рис. 1.3-5). Линиатура растра на валике в отличие от растрового клише должна в среднем быть в 5,5 раз больше (при растре 48 лин/см на форме линиатура растрированного валика в среднем - 260 лин/см). Клише с низкими линиатурами должны заменяться клише с более высокой линиатурой. Если линиатура растрированного валика незначительно отличается от линиатуры печатной формы, то возможна непропечатка элементов и образование муара; о

• угол гравирования в 60 при шестиугольной форме растровой ячейки предпочтителен во многих случаях (но это не обязательное требование).

Характеристики хромированных и керамических валиков представлены в табл. 3-1. Концепции построения машин для многокрасочной печати

Для флексографской печати изготавливаются преимущественно рулонные машины по следующим схемам построения:

• планетарная система (рис. 3-14,а);

• секционная система горизонтального построения (рис. 3-14,б);

• секционная система вертикального построения (рис. 3-14,в).

Машины планетарного построения имеют по сравнению с секционными машинами преимущества в точности продольной приводки, что обусловлено большим углом охвата запечатываемого материала (особенно при печати на гибких синтетических материалах). Машины секционного построения очень распространены и обладают гибкостью относительно количества устанавливаемых печатных секций, а также применения способов печати (комбинации различных способов). Планетарная система, напротив, накладывает ограничения на количество печатных секций и возможности использования различных способов печати.

Применение флексографского способа в листовой печати возможно обычно с использованием его в лакировальных устройствах листовой офсетной машины (раздел 2.1.2.7).

Для специализированного применения (например, высококачественная печать металлизированными красками на упаковочном материале, запечатывание синтетических материалов) используются многокрасочные листовые флексографские машины (рис. 3-23). Планетарные машины. Они были разработаны первоначально для того, чтобы можно было выполнять печать с точным совмещением красок на эластичном материале (рис. 3-14,а). Запечатываемый материал лежит во время печатного процесса на печатном цилиндре и обеспечивает, таким образом, высокие возможности стабильности положения. От 4 до 10 красочных аппаратов могут располагаться вокруг центрального печатного цилиндра (диаметром от 2 м и шириной от 300 до 3000 мм). Для того чтобы достичь необходимости равномерности давления печати, печатный цилиндр должен быть изготовлен с высокой точностью с минимальным биением по окружности цилиндра в пределах 5 мкм. Он должен быть оборудован системой термостатирования с отклонениями ±1 оС (разница в 1 оС у стального цилиндра диаметром от 1,80 м дает изменение радиуса около 10 мкм).

Печатные аппараты обслуживаются двигателями с винтовой регулировкой или вручную. Современные машины работают с использованием цифрового NC управления (NCNumerical Control), которое, учитывая такие параметры заказа, как толщина клише, длина и свойства запечатываемого материала, устанавливает печатные аппараты относительно печатного цилиндра с допуском в 1мкм, что обеспечивает высокую точность совмещения красок. Стандартные печатные машины имеют ширину печати от 1300 мм, длину печати до 1000 мм при производственной скорости до 6,7 м/с.

Машины секционного построения. У таких машин одинаковые печатные аппараты расположены один за другим в ряд (рис. 3-14,б). Рулон с материалом обычно проходит через печатные аппараты таким образом, чтобы в соответствующем сушильном устройстве размещались механизмы натяжения полотна и проводки. Расположение аппаратов в ряд использовалось первоначально в узкорулонных машинах (ширина полотна около 500 мм) для печати этикеток. Между тем тенденция на рынке направлена в сторону увеличения ширины полотна вплоть до 1500 мм. Производственные скорости составляют до 4 м/с. Индивидуальные приводы отдельных печатных секций обеспечивают многосекционное построение агрегатов и высокую точность совмещения красок в сочетании с высококачественным контролем движения полотна.

Флексографские печатные аппараты могут и комбинироваться, например, с печатными аппаратами для офсетной и глубокой печати, образуя гибридные печатные системы.

Секционные машины вертикального построения. Из-за плохого совмещения они используются только для печати простых печатных изделий (продольное несовмещение составляет приблизительно ±0,2 мм), например, для изготовления сумок (рис. 3-14,в). Преимущество такого построения в отличие от планетарного заключается в том, что в подобранных машинах могут запечатываться две стороны.

Флексографская печать

Флексографская печать – это единственный способ высокой печати, применение которого расширяется преимущественно в упаковочной, этикеточной и газетной печати. Главная отличительная черта флексографской печати – использование гибких, по сравнению с типографской печатью, относительно мягких печатных форм, которые позволили изменить процесс подачи краски.

П ри помощи эластичных (мягких) печатных форм и специально подобранных печатных красок (низкой вязкости) можно получать большую палитру цветов на впитывающих и невпитывающих материалах. На рис.9 показан принцип работы печатной секции флексографской машины. Жидкая печатная краска равномерно переносится ячейками накатного валика с растрированной поверхностью (так называемого растрированного (анилоксного) валика, линиатура растра от 200 до 600 лин/см, керамическая или хромированная поверхность) на печатающие элементы. На формном цилиндре находится резиновое клише или клише из синтетического материала. Давление печатного цилиндра обеспечивает перенос краски на запечатываемый материал. Применение ракеля вместе с системой подачи краски оказывает стабилизирующее действие на печатный процесс благодаря равномерному заполнению краской ячеек, находящихся на растрированном валике

С применяемыми ранее исключительно резиновыми печатными формами была возможна печать лишь простых изображений и грубых штриховых рисунков невысокого качества. Сегодня для удовлетворения постоянно растущих требований к качеству, прежде всего в печати упаковки, используются фотополимерные вымывные печатные пластины (например, Nyloflex фирмы BASF и Cyrel фирмы DuPont), которые обеспечивают возможность использования линиатуры растра до 60 лин/см.

Рис. 9  Печатный аппарат машины флексографской печати (принцип ротационной высокой печати)

Типоофсет

В типоофсете изображение с формы передается на бумагу через промежуточный носитель – обтянутый резинотканевым полотном цилиндр, что представляет собой высокую непрямую печать. По аналогии с офсетной печатью можно назвать ее и непрямым способом плоской печати, а также рассматривать как офсетную высокую печать.

Типичная продукция высокой печати:

• малоформатная акцидентная продукция;

• визитные карточки;

• бланочная или формулярная печать;

• упаковка (флексографская печать);

• этикетки (флексографская и типографская печать);

• сумки с ручками и пакеты (флексографская печать).

Р ис. 7. Печатный аппарат флексографской печатной машины

На протяжении почти всего ХХ столетия продолжалось совершенствование машин для флексографской печати. Как правило, все эти машины — ролевые ротационные. Нередко их агрегировали с машинами для изготовления упаковочных материалов, бумажной и пленочной тары. Типовой печатный аппарат машины флексографской печати состоит из красочного ящика (рис. 7), который делали по возможности более герметичным, чтобы уменьшить испарение быстросохнущих и вредных для здоровья красок. Дукторный валик и снимающий с него краску накатной валик представляют собой полые металлические цилиндры, обтянутые резиновой рубашкой. Толщина красочного слоя регулируется при помощи ракельного ножа. Накатный валик передает краску эластичной форме, закрепленной на поверхности формного цилиндра. В 1951 г. в США была разработана новая система красочного аппарата для машин флексографской печати, получившая название «Анилокс» (22). Здесь между дукторным валиком и формным цилиндром размещен стальной вал, на поверхности которого выгравирована мелкая сетка неглубоких ячеек. От глубины и числа ячеек зависит количество краски, передаваемой валом на форму.

Р ис. 8. Трехкрасочные машины флексографской печати (а — с вертикальным размещением печатных аппаратов, б — с горизонтальным)

На рынок выпускались как однокрасочные, так и — значительно чаще — многокрасочные флексографские печатные машины. Было разработано несколько типовых схем размещения печатных аппаратов. Немецкая фирма «Гонзель унд Ко» в предвоенный период выпускала трехкрасочные машины с вертикальным расположением печатных аппаратов — один над другим.

Т рехкрасочные машины могли агрегатироваться в шестикрасочные с горизонтальным размещением секций. На рис. 11 изображена схема четырехкрасочной машины для флексографии, снабженная аппаратом для сушки оттисков и устройством для разрезки рулонного полотна и выкладки листов (23). Реже строились машины с горизонтальным размещением печатных аппаратов (например, машина «Ротифлекс 3000»).

Рис. 11. Машина флексографской печати с устройством для сушки оттисков и для поперечной разрезки бумажного полотна

В начале 50-х гг. трест «Полиграф» в ГДР изготовлял четырехкрасочные машины для флексографии с горизонтально-вертикальным возмещением печатных аппаратов с двумя печатными и четырьмя формными цилиндрами. Каждый печатный цилиндр здесь контактировал с двумя формными цилиндрами, расположенным друг против друга.

Рис. 12 Четырехкрасочная машина флексографской печати с большим печатным цилиндром