Mục Lục
Nguyên lý truyền mực trong in Flexo........................................................................2
Phần I: Quá trình cấp mực cho bản in........................................................................2
I.
Quá trình cấp mực ........................................................................................2
1.
Mực in Flexo..............................................................................................2
2.
Các hệ thống cấp mực................................................................................5
3.
Dao gạt mực...............................................................................................7
II.
Quá trình Lô Anilox chà mực lên bản...........................................................9
1.
Lô Anilox.......................................................................................................9
2.
Cách lựa chọn trục Anilox phù hợp..........................................................19
Phần II: Quá trình truyền hình ảnh...........................................................................23
I.
Vật liệu........................................................................................................23
1.
Vật liệu màng: (đa số là không thấm ướt)................................................23
2.
Giấy: (vật liệu thấm ướt)..........................................................................23
3.
Bản in.......................................................................................................23
II, Hiện tượng dot gain trong flexo......................................................................25
III, Xử lý bề mặt (Corona)...................................................................................28
IV, Chồng màu.....................................................................................................29
Phần III: Những sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.................31
1
Nguyên lý truyền mực trong in Flexo
Phần I: Quá trình cấp mực cho bản in
I.
Quá trình cấp mực
1. Mực in Flexo
1.1 Mực in gốc dung môi hữu cơ.
Thành phần:
Dung môi: 60-80%.
Nhựa (tan trong dung môi hữu cơ):13%.
Pigment: 8-12%.
Phụ gia: 2-5%.
Cơ chế khô mực: Bay hơi.
Phù hợp: In trên giấy và màng.
Phân loại:
1) Mực sử dụng cho vật liệu nền là màng Polyolefin (PE, PPP).
2) Mực sử dụng cho các màng Saran và Polyeste.
3) Mực cho giấy, màng kim loại.
2
Dưới đây là bảng thành phần các mực in gốc dung môi hữu cơ.
Trong đó:
A: Mực in bao bì, bóng, kém chịu nhiệt.
B: Độ bóng trung bình, khả năng chịu nhiệt trung bình, độ GCS thấp.
C: Độ bóng thấp, khả năng chịu nhiệt cao.
D: Độ bóng trung bình, khả năng chịu nhiệt trung bình.
E: Khả năng chịu nhiệt cao nhất, độ bóng thấp.
F: Khả năng chịu nhiệt trung bình, độ bám dính tốt.
G: Giá thành thấp khả năng chịu nhiệt trung bình.
3
1.2 Mực in gốc nước.
Thành phần:
Nước: 60-80%.
Nhựa (tan hoặc phân tán trong nước): 13%.
Pigment: 8-12% (pigment sử dụng trong loại mực in này có độ đậm cao hơn
so với mực in gốc dung môi hữu cơ, trên thực tế có thể in lớp mực mỏng
hơn).
Phụ gia: 2-5%.
Trong thành phần môi trường phân tán có thể cho thêm một ít dung môi hữu cơ làm
tăng thêm khả năng thấm ướt của mực in lên vật liệu.
Cơ chế khô mực: Thấm hút 70%, bay hơi 30%.
Đặc điểm của mực in gốc nước:
Khả năng tạo bọt của mực in gốc nước thường cao hơn mực in gốc dung môi hữu
cơ. → biện pháp hạn chế tạo bọt:
Thêm chất chống tạo bọt.
Bơm mực dạng ống thay cho dạng ly tâm.
1.3 Mực in UV
Thành phần:
Nhựa: Các polymer mạch ngắn, các monomer.
Chất kích hoạt: 10-15%. (Còn gọi là chất nhạy, các chất này có khả
nawg tạo các phản ứng polymer hóa dưới tác dụng của tia cực tím).
Pigment: 14-20%.
Phụ gia: 2-5%.
Cơ chế khô mực: Xảy ra phản ứng hóa học nhờ năng lượng đèn UV
Do đó đèn UV phải được đặt ngay sau mỗi đơn vị in. Trường hợp máy in CI
thì được đặt giữa các đơn vị in.
Đặc điểm mực UV:
4
Hoàn toàn không chứa dung môi hữu cơ, nên lớp mực in là rất mỏng. Do đó
tần số trục Anilox phải cao, lỗ cell nông. Hệ thống cấp mực thường là hệ kín
với dao gạt mực.
Khi in trên màng cần kiểm tra cẩn thận độ bám dính của mực in UV trước
khi in sản lượng. Màng cần xử lý Corona trước.
Với đèn UV-C (bước sóng 100-280nm) tốc độ khô mực là nhanh nhất nhưng
gay hại cho mắt, da.
5
Độ nhớt của mực in Flexo.
Độ nhớt mực in ảnh hưởng rất lớn đến quá trình truyền mực in lên các trục .
Nếu mực in có độ nhớt quá cao khiến cho lớp mực dày trên các trục đó cũng chính
là nguyên nhân gây gia tăng diện tích điểm in, quá trình khô mực diễn ra chậm hơn.
Độ nhớt của mực in Flexo khi in trên màng: 20-30s. Khi in trên giấy: 18-25s.
(khi đo bằng tank cup số 4)
2. Các hệ thống cấp mực
Hệ thống cấp mực hở: Là hệ thống cấp mực có máng mực, mực truyền lên
lô máng mực (với diện tích tiếp xúc lớn) rồi đến lô anilox. Vì vậy, lượng mực
cần cung cấp lớn, mà mực dễ bay hơi dẫn đến việc gây ô nhiễm môi trường.
Loại 1: Hệ thống cấp mực dạng hở với 2 lô
Gồm 1 lô máng mực, lô anilox. Lô máng
mực có lõi bằng kim loại hoặc các vật liệu
tổng hợp, lớp vỏ bọc thường được làm từ
các vật liệu mềm, có tính đàn hồi. Mực được
lấy nhờ lô máng từ máng mực và được
truyền lên lô anilox . Vì vậy, lượng mực
được truyền quyết định chủ yếu là do khả
năng nhận mực của lô máng và lô anilox:
Hình 1: Hệ thống cấp mực dạng hở với 2 lô
tính chất bề mặt của lô máng và lô anilox; số
lượng cell; kích thước cell trên lô anilox.
Đây cũng là lý do mà lượng mực còn dư trên trục anilox không được lấy hết mà
còn dư.
- Ưu điểm: Phù hợp với lô anilox làm từ kim loại ( rẻ tiền hơn lô bằng gốm)
do có tính đang hồi.
- Nhược điểm: Tốc độ chậm, lô máng lấy mất một phần mực từ cell nên lượng
mực là không đủ khi truyền lên bản và lượng mực là không đồng nhất giữa
các cell dẫn đến việc gia tăng tầng thứ cao.
Loại 2: Hệ thống cấp mực dạng hở với dao gạt mực
6
Bộ phận cấp mực chỉ gồm lô anilox và dao gạt
mực. Nhằm khắc phục nhược điểm của loại 2
Dao gạt mực ở loại này giúp cho lượng mực dư
trên lô anilox được gạt sạch và thu hồi vào máng
mực. Với những loại sản phẩm, loại lô anilox
Hình 2: Hệ thống cấp mực dạng hở với dao gạt mực
khác nhau thì sẽ có những loại dao gạt khác
nhau, góc dao khác nhau cho phù hợp. Lưỡi dao
thường được làm từ thép, nhựa hoặc vật liệu
composite. Tuy nhiên với loại này thì việc gia tăng tầng thứ vẫn chưa được khắc
hoàn toàn.
Hệ thống cấp mực kín: là hệ thống cấp mực cho dòng chảy của mực kín.
Có hệ thống định lượng mực, ổn định độ nhớt và máy bơm mực và dao gạt
mực có hiệu suất cao trong việc cấp mực lượng vừa đủ và thu hồi hoàn toàn
mực dư trên lô anilox. Ngoài ra, hệ thống này có bình chứa mực hạn chế
đáng kể sự bay hơi gây ô nhiễm môi trường. Dao chặn mực không phụ thuộc
vào chiều quay của lô anilox chặn mực và thu hồi mực. Dao định lượng mực
có góc lớn giảm gia tăng tầng thứ và không phụ thuộc tốc độ máy in,
Loại 1: Hệ thống cấp mực dạng kín với 2 dao gạt
Cấu tạo: Bơm mực, dao định lượng và dao chặn
mực . Với hệ thống này, 2 dao sẽ được bố trí ngược
nhau. Mực sẽ được bơm từ bơm mực lên ống dẫn
một lượng nhất định lên dao chặn mực( dao này có
nhiệm vụ chặn mực, giữ mực đảm bảo mực luôn
được cung cấp liên tục). Khi lô anilox quay thì dao
định lượng mực sẽ định lượng mực phù hợp với lô
anilox và sẽ chặn những lượng mực thừa và thu
hồi về bơm mực nhờ ống dẫn.
Hình 3: Hệ thống cấp mực dạng kín với 2 dao gạt
Loại 2: Hệ thống cấp mực dạng kín
7
Tương tự như loại 1 với hệ thống 2 dao bố trị
ngược nhau. Nhưng với loại 2 này lượng mực
tiếp xúc với lô anilox là rất ít và được định lượng
và thu hồi ngay trên cùng thiết bị. Với hệ thống
này, tính chất mực được giữ ổn định , hạn chế tối
đa việc cấp mực thừa và mực bay hơi.
Hình 4: Hệ thống cấp mực dạng kín
với
8
3. Dao gạt mực
Dao gạt là một bộ phận được sử dụng trong hệ thống in để điều chỉnh độ dày màng
mực trên lô anilox. Bởi vậy dao gạt mạt mực cũng là một trong những yếu tố ảnh
hưởng đến mật độ của lớp mực trên bề mặt vật liệu in, làm ảnh hưởng đến chất
lượng của sản phẩm in. Việc sử dụng lô anilox có độ phân giải thấp hơn với thể tích
của vi lỗ lớn hơn, nên dao gạt mực cần phải dày hơn để điều chỉnh thể tích mực lớn
hơn này. Đa số các máy in đều sử dụng lưỡi dao gạt mực in làm bằng thép các bon
có độ dày 0,006 inch. Độ dày của lưỡi dao gạt mực đủ để tạo ra vùng tiếp xúc rộng
với lô anilox nhưng không làm mài mòn dao gạt mực cũng như lô anilox, đặc biệt
là đối với các loại mực có thể gây ra sự mài mòn. Với lưỡi dao dày hơn chúng tạo
ra vùng tiếp xúc rộng hơn với lô anilox dẫn đến áp lực để làm sạch bề mặt lô anilox
nhỏ hơn, bởi vì áp lực của việc làm sạch được trải rộng qua một vùng lớn hơn. Vì
vậy, áp lực của lưỡi dao có thể tăng thêm khi cần thiết để tạo ra một độ sạch phù
hợp. áp lực có thể tăng thêm này là không cần thiết, bởi vì nó làm mài mòn lưỡi
dao và lô anilox, làm ảnh hưởng đến thể tích của các vi lỗ cũng như là mật độ của
màng mực trên bề mặt vật liệu.
Vật liệu làm dao gạt mực
Vật liệu
làm dao
Kim loại
Phân loại
Thép
cacbon
Tính chất
Bền,
thời
gian sử dụng
lâu dài.
Độ dày:
Thép không 0,0060,008inch
gỉ
Thép
kim
hợp
Rẻ, phù hợp với in những đợt chạy
máy ngắn, với các loại vật liệu nền
không xốp và mực không ăn mòn
Thường sử dụng với các loại mực ăn
mòn
Đắt, độ bền cao, có lớp phủ làm giảm
ma sát với lô anilox mà lượng mực dư
lại được thu hồi tối đa
Composite Composite
Chống mài mòn tốt phù hợp với in tốc độ cao. Độ
bền cao hơn dao làm từ thép cacbon và thép không
gỉ. Phù hợp với lô anilox có mạ gốm được khắc bằng
tia laser.
Nhựa
Giảm ma sát giữa dao và lô anilox, độ bền cao,
Nhược điểm: Dẻo, không gạt sạch mực. Độ dày:
0,03- 0,062 inch.
9
Các loại đầu lưỡi dao
Hình 5: Sự thay đổi của lưỡi dao qua các thời kì
Hình 6: Các loại lưỡi dao thông dụng
10
Góc dao
Góc mà lưỡi dao tiếp xúc với cuộn anilox rất quan
trọng quyết định hiệu suất làm việc của dao. Góc tiếp
xúc lý tưởng là 300 ép vào cuộn anilox. Trong hệ
thống cấp mực kín lưỡi dao có góp tiếp xúc khoảng
280- 320. Nếu góc dao nhỏ hơn 280 thì diện tích dao
tiếp xúc với bề mặt trục lớn khi in tốc độ cao thì mực sẽ
trượt trên bề mặt dao mà không được chặn hết. Nếu
góc vượt quá 320 thì dao rất nhanh bị mài mòn.
Hình 7: Góc dao
c, Áp lực giữa dao gạt mực và lô anilox
Khi lựa chọn dao phù hợp và lắp đặt dao đúng vị trí thì áp lực giữa dao và lô
anilox là rất quan trọng. Áp lực này thường là: 20- 30 Lbs hay 1,7- 2 bars
(1bars=100000Pa). Khi áp lực quá lớn thì ta sẽ thấy trên bề mặt lô anilox có hiện
tưởng bóng( do mực còn lại nhiều mà chưa được gạt đi) lúc này phải tăng áp lực
lên đến khi nào hiện tượng bóng mất đi. Khi áp lực tăng lên quá lớn thì dao sẽ bị
hao mòn nhanh chóng có thể bị bẻ gãy. Vì vậy, khi thao tác trên máy cần phải chú ý
các hiện tượng và đưa ra giải pháp kịp thời.
II.
Quá trình Lô Anilox chà mực lên bản
1. Lô Anilox
- Lô Anilox là 1 trục trên bề mặt có nhiều vi lỗ (cell), có tác dụng là nhận mực
từ máng, điều chỉnh lượng mực, chà mực cho bản in.
- Lô anilox có cấu tạo gồm 2 phần: Lõi được làm từ thép và phần lớp vỏ được
gia công phủ các loại vật liệu khác nhau tùy vào mục đích sử dụng cũng như
chi phí: Crom, gốm, thép…
- Lô Anilox nên quay cùng tốc độ với ống bản in, tỉ số là 1:1 với tốc độ in
cuộn. Nếu tỉ số về tốc độ quay giữa lô anilox va ống bản in là khác nhau thì:
Hao mòn khuôn in nhanh chóng.
Mật độ màu sắc (mực) sẽ có vấn đề.
- Lô Anilox có thể quay độc lập khi ống bản và ống ép in đứng im so với nhau.
1.1.
11
1.1Cấu trúc vật liệu và các phương pháp chế tạo trục Anilox
a, Vật liệu chế tạo trục Anilox
Dạng gốm trơn: Khả năng chống mài mòn cao và khá rẻ tiền. Thường thì đó là
loại trục làm bằng gốm và được xử lý ở nhiệt độ cao (nung) bằng ngọn lửa với
oxit nhôm hoặc crom và sau đó được đánh bóng bề mặt bởi trục mài kim cương.
Loại trục này thường khó kiểm soát được lượng mực truyền sang khuôn in bởi
chúng có bề mặt trơn.
Dạng gốm có hoa văn (Textured Ceramic): khả năng chống mài mòn cao và
giá tương đương với giá gốm trơn. Loại này cách chế tạo cũng tương tự như
dạng gốm trơn chỉ khác là có một lượng bột gốm phủ được sử dụng phun thêm
vào bề mặt trong quá trình nung gốm lõi. Lượng bột gốm phủ sử dụng càng
nhiều thì lượng mực truyền sang khuôn in càng lớn. Loại này cũng khó tính
chính xác lượng mực truyền lên khuôn in.
Gốm khắc bằng Laser: Loại trục Anilox này có khả năng chống mài mòn cao
nhất và giá thành cũng cao nhất trong các loại trục Anilox có khả năng kiểm
soát lượng mực truyền sang khuôn in. Loại này thích hợp với các loại trục
Anilox có tần cố cell lên tới 500LPI
Thép không rỉ hoặc Ni/Cu: Vật liệu phủ được phun lên trên bề mặt thép không
rỉ ở nhiệt độ cao, sau đó trục được đánh bóng lại và được khắc lên trên bề mặt
trục các cell. Nhằm tăng cường khả năng chống mài mòn người ta thường mạ
thêm Crom.
b, Các phương pháp chế tạo trục Anilox
Ăn mòn và mạ Crom: phương pháp này khá cổ điển nhưng cũng còn được sử
dụng cho đến ngày nay. Tuy nhiên ché tạo ra các trục Anilox này đòi hỏi người
thợ phải có tay nghề cao trong quá trình ăn mòn.
Khắc điện tử, laser ( tương tự như phương pháp khắc trục in ống đồng):
phương pháp này được ứng dụng rộng rãi nhờ ưu điểm:
- Giảm đáng kể các hạt thừa: vết xước, đốm,…
- Có được khả năng chống mài mòn cao
- Có thể xác định chính xác hơn lượng mực truyền qua khuôn in
1.2.
12
1.3.
Hình dạng cell
Lô anilox khắc thành các vi lỗ hay còn gọi là cell với hình dạng khác nhau.
Có 3 loại cơ bản:
- Inverted pyramid shape cells ( cell hình kim tự tháp ngược)
- Quadrangular shape cells( cell hình tứ giác)
- Trihelical shape cells
Cell hình kim tự tháp ngược
Loại cell này thì có khả năng truyền mực tốt tất cả các loại mực cũng như vécni.
Cell hình tứ giác
Loại cell này có khả năng truyền mực tốt hơn cell kim tự tháp thường là 15%,
nhưng thể tích mực lại ít hơn.
Cell hình Trihecal
Loại cell này phù hợp với các loại có lớp tráng phủ dày.
13
14
Ngoài các loại cơ bản thì có rất nhiều hình dạng cell khác nhau với những
tính chất khác nhau phù hợp với nhiều loại vật liệu:
Nhiệm vụ quan trọng của lô anilox là truyền một lượng mực nhất định lên bề mặt
bản in cao su hay bản in photopolyme. Do vậy mà mật độ của màng mực chịu ảnh
15
hưởng của loại lô anilox được sử dụng. Các lô khác nhau thì lượng mực được
truyền lên bản khác nhau, do vậy mật độ màng mực trên sản phẩm cũng khác nhau
làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Các lô anilox khác nhau được thể
hiện ở các thông số sau: góc mạng vi lỗ, thể tích vi lỗ và mật độ vi lỗ.
1.3.
Góc cell
Từ năm 1989 tới nay thì loại góc 60 0 hex pattern đã trở nên một chuẩn thông
dụng cho các máy in Flexo vì:
- Các cells có thể sắp xếp sát với nhau hơn (tiết kiệm được 15% diện tích).
- Độ sâu của cells có thể nông hơn mà vẫn đảm bảo được hệ số truyền mực tốt
vì có nhiều cells hơn trên môt đơn vị diện tích.
- Tránh tạo ra các đường thông nhau so với cấu trúc 30° hex pattern bởi vì các
vách ngăn không nằm cùng trên một đường thẳng.
- Với quan điểm của các nhà sản xuất thì hình dáng truc Anilox này là dễ chế
tạo nhất.
(Các loại 450 va 300 có thể sử dung tốt cho các trường hợp tráng phủ varnish, hoặc
cho một số sản phẩm in đặc biệt; nhưng không được sử dụng cho mục đích in ấn
Flexo thông thường).
1.4.
Thể tích cell
Lượng mực truyền phụ thuộc lượng mực chứa trong cell hay chính là thể
tích cell. Khi yêu cầu đạt chất lượng in cao và giảm gia tăng tầng thứ thì lượng
mực cần phải mỏng. Nhưng khi thể tích cell quá nhỏ thì lượng mực dễ bị khô
trước khi truyền sang bản. Ngoài ra, tính chất mực cũng quyết định quá trình
truyền mực: độ nhớt, độ dính… và tốt nhất thì nên chọn loại mực in có nồng độ
pigment cao. Để đạt được mục đích đặt ra phải đảm bảo được độ đậm mực in
cần thiết với độ dày lớp mực mỏng nhất. Thể tích cell theo thực nghiệm: 7- 55
BCM (1BCM gần bằng 1/triệu lít).
16
Lưu ý: Độ mở của cell cũng có ảnh hưởng lớn đến quá trình truyền mực.
Theo hướng dẫn của tập đoàn Harper thì độ sâu của cell (D) nên bằng 23- 33% độ
mở của cell.
17
So sánh ưu nhược điểm của tỉ số giữa độ sâu và độ mở cell.
1.5.
Mật độ cell
Với lô anilox có mật độ vi lỗ xác định, nếu thể tích của vi lỗ trên bề mặt lô
anilox càng lớn thì lượng mực mà lô anilox truyền lên bản tăng, do đó làm cho
lượng mực truyền lên màng vật liệu tăng có thể quá nhiều gây phiền hà cho quá
trình sấy khô. Màng mực lâu khô hơn khi in chồng màu, màu trước chưa đủ độ khô
cần thiết để có thể in chồng màu tiếp theo nên làm ảnh hưởng đến khả năng nhận
màu thứ hai hoặc các màu này sẽ pha trộn lại với nhau làm thay đổi màu sắc của
sản phẩm, hay màu mực trước sẽ chống lại khả năng bám dính của mực màu tiếp
theo. Nếu thể tích vi lỗ nhỏ tức là lượng mực truyền lên bản ít hơn, do đó mật độ
mực trên bề mặt vật liệu cũng giảm, lượng mực này có thể không đủ để phủ kín
chữ, hình ảnh cần thiết đặc biệt là vùng nền của ảnh, làm cho hình ảnh thiếu độ sắc
nét, không đủ độ no mực, cường độ màu giảm... Kết quả là tờ in tạo ra không đạt
chất lượng như mong muốn.
18
Thông thường, để kết quả in có chất lượng cao thì mật độ vi lỗ trên lô anilox
phải gấp 4 đến 9 lần so với mật độ tram trên bản in. Ngược lại, nếu mật độ vi lỗ
trên bề mặt lô anilox quá cao có thể xảy ra hiện tượng là các lỗ này rất dễ bị bít
trong quá trình in bởi tính chất của mực in Flexo khô rất nhanh nên mực in có thể
khô dưới đáy lỗ. Như vậy lượng mực mà lô anilox truyền tới bản in giảm không đủ
lượng mực để phủ kín toàn bộ phần chữ, hình ảnh trên tờ in, làm cho hình nét
không đạt độ no mực, màu nhạt mờ... Do đó chất lượng in không đạt yêu cầu.
- Mật độ cell thấp nhất là 65Lpi, có khả năng đạt đến 1200-1500Lpi. Tần số
càng cao thì diện tích cell càng giảm.
Lưu ý:
- Tần số cell được chọn tùy thuộc tính chất mặt hàng in.
- Mối tương quan giữa Anilox volume với mật độ lớp mực.
- Mối tương quan giữa góc trục Anilox với kết quả in ấn
- Mối tương quan giữa tần số Anilox và tính năng làm việc của trục Anilox
- Mối tương quan giữa Anilox volume với hiện tượng Dot gain
Các lỗi in có thể xảy ra khi tần số tram trên khuôn in không phù hợp với tần số trục
Anilox, đặc biệt là những chỗ in tại vùng sáng của bài mẫu.
19
20
-
Một số tần số sử dụng qua thực nghiệm
Đường thẳng đậm nét, nền: 120- 300Lpi
Đường thẳng, chữ: 200- 400Lpi
Hình nền, mờ: 360- 550 Lpi
Process( CMYK): 500- 1200 Lpi
Qua các thông số của cell thì nhận thấy rằng mỗi một thông số lại có ý nghĩa
khác nhau ảnh hưởng đến chất lượng truyền mực và các thông số lại có mối
quan hệ mật thiết với nhau. Qua thực nghiệm thì có một số hướng dẫn khi chọn
trục anilox phù hợp với vật liệu, chất lượng in…
2. Cách lựa chọn trục Anilox phù hợp
21
22
23
24
25