Các phương pháp tạo tờ in thử trên vật liệu không thấm hút

6. Giới hạn đề tài

2.6. Các phương pháp tạo tờ in thử trên vật liệu không thấm hút

2.6.1. In gián tiếp (Hệ thống Kodak Approval Proofing)

Hệ thống hình ảnh màu kỹ thuật số Kodak Approval NX là một giải pháp hoàn chỉnh về phần cứng, phần mềm với các khả năng in được màu trắng lót và màu kim loại để tạo mẫu thử cho các phương pháp in Offset, Flexo hoặc in ống đồng. Hệ thống Kodak Approval NX có khả năng tạo tờ in thử chính xác về màu sắc, dựng mockup giúp đảm bảo màu sắc chính xác giữa thiết kế bao bì được ký mẫu và sản phẩm in cuối cùng., mô phỏng hình dạng sản phẩm sau khi thành phẩm.

Công nghệ Kodak Recipe Colour Technology và Kodak Approval Digital Donors được kết hợp linh hoạt để dự đoán chính xác màu sắc của quá trình in và màu pha. Không giống như các giải pháp in phun khác tạo ra màu sắc tại chỗ khi xây dựng quy trình, Hệ thống Kodak Approval NX tạo ra một chấm màu chính xác. của Hệ thống Kodak Approval NX là khả năng chuyển hình ảnh lên các chất nền khác nhau: giấy, màng, nhựa PET và nhựa PVC, còn có các loại vật liệu dẻo như chất nền poly và kim loại trong suốt.

Các màu mực được truyền qua vật mang trung gian bằng tia laser qua các tờ mang mực (được cắt từ các cuộn). Các cuộn này được chứa trên một hệ thống lưu trữ. Mỗi cuộn dành cho một màu (cyan, magenta, yellow, black) và có thêm một vị trí dành cho màu đặc biệt. Tờ mang mực được ổn định trên trống in nhờ chân không. Các màu được chuyển qua vật mang trung gian theo từng màu một và được định vị chính xác qua bốn tờ mang mực. Chúng được giữ trên trống bằng một hệ thống hút chân không riêng. In nhiệt thăng hoa là cách in gián tiếp, mực truyền từ vật thể trung gian (ở đây gọi là donor) đến vật liệu bằng sự khuếch tán. Nhiệt làm nóng chảy mực, mực được bay hơi tại từng vùng do tác dụng của nhiệt (sự thăng hoa) và bắt đầu quá trình khuếch tán lên bề mặt vật liệu in - được tráng phủ đặc biệt để giữ được màu mực khuếch tán.

Hình 2.8 Nguyên lý hoạt động phương pháp in gián tiếp 2.6.1.2. Hệ thống Kodak Approval

Hệ thống Kodak Approval sử dụng công nghệ in nhiệt thăng hoa. Việc điều chỉnh năng lượng cung cấp cho các điểm ảnh bằng tia laser, lượng mực in có thể thay đổi được nhờ sự khuếch tán, tạo ra các điểm có kích thước bằng nhau nhưng mật độ khác nhau. Có thể sử dụng hệ thống này để tạo tờ in thử, dựng mẫu thử cho kỹ thuật in Offset truyền thống. Một hệ thống khi hoạt động cần phải có sự phù hợp giữa: vật mang mực, vật mang trung gian và giấy nhận mực. Hệ thống đầu ghi cũng phải được điều khiển ở mức năng lượng phù hợp (thường là 256 mức/8 bit).

Hình 2.9 Hệ thống Kodak Approval

Với cách thức này nhiều giá trị xám có thể phục chế trên mỗi điểm ảnh phụ thuộc vào lượng mực được khuếch tán. Quá trình này được điều khiển bởi nhiệt độ hoặc khoảng thời gian của tín hiệu nhiệt (tạo ra thời gian gia nhiệt). Khác với in truyền nhiệt có kích thước điểm tram thay đổi, ở đây đường kính của điểm trame sẽ không đổi mặc dù mật độ màu thay đổi. Nếu in chuyển nhiệt chỉ phục chế được hai giá trị xám với cùng kích thước điểm tram thì in nhiệt thăng hoa có thể tạo ra nhiều giá trị xám trên mỗi điểm.

Hình 2.10 Cấu trúc của vật mang mực (donor)

Cấu trúc của vật mang mực (donor): được thiết kế riêng phù hợp với thiết bị. Sau khi mực được truyền đi, phần còn lại trên bề mặt của donor không dùng được cho in nữa, đây cũng là tính sử dụng kém của dạng donor tờ rời. Vật mang mực này có dạng cuộn hoặc tờ rời, độ dày đặc trưng khoảng 10 µm, trong đó lớp mực có chiều dày khoảng 3 µm. ngoài ra còn có lớp màng bảo vệ dày khoảng 2 µm. Lớp màng bảo vệ

này có nhiệm vụ đảm bảo việc truyền nhiệt tốt từ hệ thống ghi ảnh và đồng thời phải an toàn đối với vật liệu in mỏng. Với vật liệu dạng cuộn, từng màu riêng biệt sắp xếp lần lượt theo nhau trên ruy-băng. Các màu mực truyền xuống vật liệu in hoàn toàn trong một đơn vị in. In truyền nhiệt cho nhiều màu cũng theo cách này nhưng chỉ in ba màu Cyan, Magenta, Yellow, Black được in đè lên chúng.

Cấu tạo của vật liệu trung gian:

Hình 2.11 Cấu tạo của vật liệu trung gian

Gồm 4 lớp: Lớp vỏ polymer nhận màu, lớp đệm, lớp Aluminum phản xạ, lớp đế polyester. Đây là vật liệu nhận mực và sau đó truyền lên vật liệu in.

2.6.2. In trực tiếp

Một trong những kỹ thuật in không sử dụng bản in phổ biến dùng cho hệ thống in kỹ thuật số là in phun. Công nghệ in phun là phương pháp in trực tiếp từ dữ liệu số (computer-to-print), không cần thông qua bộ phận tải hình trung gian mà việc tạo hình ảnh được thực hiện trực tiếp lên bề mặt vật liệu in. Dữ liệu in dưới dạng số được truyền đến cơ sở dữ liệu để điều khiển đầu phun bằng các tín hiệu điện tử. Trong trường hợp này đơn vị tạo hình chính là hệ thống phun mực, truyền mực lên giấy qua các vòi phun, hầu hết là trực tiếp hoặc tùy theo ứng dụng mà những kỹ thuật in gián tiếp được dùng. Do đó trong hệ thống gồm những đơn vị chức năng như hệ thống tạo hình, bộ phận trung gian truyền hình ảnh, đơn vị cấp mực được kết hợp vào trong một module riêng và chúng truyền mực trực tiếp lên giấy.

2.6.2.1. In phun Piezo

 Đặc điểm của in phun Piezo

In phun Piezo là công nghệ in tạo ra hình ảnh trực tiếp không dùng bản in, phổ biến trong hệ thống in kỹ thuật số bằng cách phun các giọt mực trực tiếp lên bề mặt vật liệu in: giấy in, nhựa, vải hoặc các chất liệu khác theo cơ chế dao động cơ học. Khác với hệ thống in phun nhiệt, hệ thống in phun Piezo dựa trên cơ điện có thể định vị với tần số cao và các loại mực sử dụng đa dạng. Hiện nay, máy in phun được sử

dụng phổ biến cho qui mô in vừa và nhỏ, giá thành rẻ nhưng cũng có phân khúc dành cho loại máy cao cấp.

 Nguyên lý của in phun Piezo

Để phun mực ra khỏi đầu in, đầu in Micro Piezo sử dụng vật liệu áp nhiệt có thể uốn cong khi có dòng điện đi ngang qua. Thành phần tạo ra chất áp điện được thiết kế nằm ngay phía sau của vòi phun. Khi có một dòng điện đi qua, vật liệu này sẽ uốn cong về phía sau ép vào mực và đẩy chính xác lượng mực cần thiết từ khoang chứa vào khoang đốt mực. Khi đảo mạch điện, các thành tố áp điện uốn rất nhanh theo chiều ngược lại, đẩy mực ra khỏi đầu in với tốc độ cao.

Nhờ công nghệ áp điện, lượng mực bơm vào và đẩy ra khỏi đầu in được kiểm soát chính xác bằng cách thay đổi dòng điện tác động vào các chất áp điện. Do đó, đầu in có thể đẩy giọt mực ra ngoài theo kích cỡ mong muốn.

Hình 2.12 Nguyên lý in phun Piezo  Ưu và nhược điểm công nghệ in phun piezo

Ưu điểm:

- Có thể phun hạt mực kích thước to nhỏ khác nhau tùy theo độ đậm nhạt.

- Hình ảnh in đạt chất lượng cao.

- Hoạt động ở nhiệt độ thấp nên đầu in bền hơn so với in phun nhiệt.

- Hộp mực in phun không cần đầu in đi kèm, tiết kiệm chi phí.

- Thân thiện môi trường so phương pháp in truyền thống.

Do có thể phun được hạt mực kích thước nhỏ và có thể thay đổi kích thước hạt mực nên công nghệ in phun Piezo giúp tạo ra các tờ in có độ chính xác cao, hình ảnh

Nhược điểm:

- Phụ thuộc lớn vào đầu phun

- Chi phí đầu tư đắt tiền (đầu in, mực in)

- Sử dụng mực in phụ thuộc vào đầu phun 2.6.2.2. In tĩnh điện

 Đặc điểm của in tĩnh điện

Công nghệ in lazer là phương pháp in kỹ thuật số gián tiếp nhưng không sử dụng bản in mà sử dụng ống quang dẫn làm vật trung gian, có khả năng thích ứng với rất nhiều chủng loại vật liệu in có cấu trúc bề mặt và độ dày khác nhau. Nó đã nhanh chóng trở thành một trong những lựa chọn in được ưa chuộng nhất của ngành công nghiệp nhãn và cá nhân hóa. Sử dụng công nghệ in trực tiếp từ các dữ liệu số gửi đến thẳng đầu in bằng tia lazer. Hệ thống in lazer tĩnh điện về cơ bản cũng giống như máy in Offset tờ rời sử dụng 4 màu in cơ bản CMYK hoặc sử dụng thêm các màu light cyan, light magenta, tờ in được vận chuyển nhờ dây đai dùng nhíp bắt. Công nghệ in lazer tĩnh điện cho phép tạo ra tờ in chất lượng cao với khoảng phục chế màu rộng và chính xác, hình ảnh sắc nét, tương đương đôi khi vượt trội hơn so với phương pháp in Offset và các kỹ thuật in khác.

 Nguyên lý của in tĩnh điện

Bước 1: Tạo hình ảnh

Chiếu hình ảnh cần in lên bề mặt ống quang dẫn bằng tia lazer hay bởi các tia phát ra từ dãy đèn LED, nhờ tính đồng nhất của ống quang dẫn mà phần tử in và phần từ không tin được tích điện trái dấu. Vị trí của tia chiếu sáng tương ứng với hình ảnh in.

Bước 2: Hiện mực

Mực in đặc biệt ở dạng hạt hay dạng lỏng có thành phần khác nhau bao gồm pigment mang màu, dựa vào tính chất điện tích trái dấu hút nhau mực in mang điện tích trái với phần tử in. Hệ thống cấp mực không tiếp xúc trực tiếp với ống quang dẫn, mà mực in được truyền thông qua nguyên lý trái dấu điện tích. Các vùng được tích điện âm sẽ nhận mực, các vùng mang điện tích dương sẽ phân tán khi chiếu sáng. Hình ảnh ẩn trên ống quang dẫn sẽ hiện ra khi mực in bám vào.

Bước 3: Truyển hình ảnh

Thông qua hệ thống trung gian dạng trục hay băng truyền mực được truyền lên giấy. Tác động của nguồn điện trái dấu đặt dưới giấy tại vùng tiếp xúc tạo lực hút mực xuống bề mặt giấy Sự truyền mực được hỗ trợ thông qua sự tiếp xúc giữa bề mặt ống quang dẫn và giấy.

Bước 4: Ổn định mực

Đơn vị ổn định đảm bảo cho các hạt mực bám chắc và cũng tạo ra sự ổn định của hình ảnh in trên giấy. Bằng cách dùng nhiệt độ nung chảy hạt mực và dùng áp lực ép mực bám vào bề mặt giấy.

Bước 5: Làm sạch ống quang dẫn

Hình ảnh sau khi truyền lên giấy vẫn còn sót lại trên ống quang dẫn. Để chuẩn bị cho lần in tiếp theo bề mặt ống được làm sạch bằng cơ và trung hòa điện tích. Dùng bàn chải mềm và vòi hút để lấy hết các hạt mực thừa bằng phương pháp cơ học. Trung hòa điện tích bằng cách chiếu sáng đồng bộ lên bề mặt ống. Sau đó tuần tự tiếp tục như ở bước 1.

 Ưu điểm và nhược điểm công nghệ in tĩnh điện

Ưu điểm:

- Bề mặt in đa dạng.

- Phù hợp cho sản phẩm có số lượng in thấp.

- Máy in cho ra bản in hoàn hảo với màu đen đơn sắc.

- Chất lượng in cao, khả năng tái tạo hình ảnh với độ phân giải cao đến 2400 dpi, khả năng tái tạo được nhiều tông màu xám.

- Với 1 cụm in duy nhất: máy in nhỏ gọn với độ chính xác cao.

- Tốc độ khô nhanh. Nhược điểm:

- Sử dụng loại mực in đặc biệt, đắt tiền dành riêng cho công nghệ in.

- Tính ổn định giữa các lần in chưa cao. 2.6.2.3. In phun nhiệt

 Đặc điểm của in phun nhiệt

Với kỹ thuật in này, giọt mực chỉ được phun ra khi có hình ảnh cần in. Các giọt mực được tạo ra bằng phương pháp truyền nhiệt (in phun bong bóng).

 Nguyên lý của in phun nhiệt

Hình 2.14 Nguyên lý của in phun nhiệt

Sử dụng trên cơ cấu đầu phun gắn liền trên hộp mực, bao gồm rất nhiều vòi phun nhỏ (Nozzles – từ 300 đến 500 vòi phun cho mỗi đầu in), nguồn nhiệt sẽ cấp nhiệt làm nóng mực in, cho đến khi tạo thành một hình dạng bóng bóng như một giọt mực nhỏ và được nén ra khỏi đầu vòi phun tí hon, sau đó đặt lên trên bề mặt giấy in. Khoảng chân không được tạo nên, hút thêm mực in từ nguồn cấp đến thay thế giọt mực vừa ra khỏi vòi phun. Quy trình cứ lặp đi lặp lại như thế cho đến khi bản in hoàn tất.

 Ưu, nhược điểm của in phun nhiệt

- Có thể phun hạt mực kích thước to nhỏ khác nhau tùy theo độ đậm nhạt.

- Hình ảnh in đạt chất lượng cao.

- Hộp mực in phun không cần đầu in đi kèm, tiết kiệm chi phí.

- Thân thiện môi trường so phương pháp in truyền thống. Nhược điểm:

- Phụ thuộc lớn vào đầu phun

- Chi phí đầu tư đắt tiền (đầu in, mực in)

- Hoạt động ở nhiệt độ cao nên đầu in không bền như in phun piezo.

2.7. Quy trình quản lý màu cho máy in KTS

Hình 2.15 Quy trình quản lý màu cho máy in thử

Dữ liệu từ các nguồn khác nhau được chuyển vào không gian eciRGB/CIELAB. Việc thiết kế, chỉnh sửa được tiến hành ở không gian eciRGB/CIELAB cho phép giữ lại dữ liệu màu sắc ban đầu lâu nhất có thể ở trạng thái ba kênh màu trong suốt quá trình thiết kế và chỉnh sửa.

Cần có ICC profile phù hợp cho mỗi điều kiện in và in thử riêng biệt. Các máy in được chuẩn hóa theo một không gian tham chiếu nhất định.

Chương 3: THỰC NGHIỆM 3.1. Mục đích thực nghiệm

Do chưa có tiêu chuẩn nào quy định về tạo tờ in proof trên vật liệu không thấm hút để làm rõ hơn các lý thuyết đã nêu ở trên, nhóm nghiên cứu tiến hành thực hiện tạo profile cho máy in kỹ thuật số và tạo tờ in proof trên vật liệu không thấm hút (decal nhựa) thông qua quá trình thực nghiệm. Sau đó so sánh icc profile đã tạo với các chuẩn tham chiếu quy định cho phương pháp in Offset tờ rời ISO 12647-2 và ISO 12647-7 quy định cho tạo tờ in proof. Có tất cả ba thực nghiệm lần lượt dành cho: decal nhựa trong, decal nhựa trong có in mực trắng lót và decal nhựa đục.

Mỗi thực nghiệm bao gồm hai phần:

- Tạo profile cho máy in kỹ thuật số Ricoh Pro C7200x với vật liệu nêu trên.

- So sánh và đánh giá profile đã tạo với profile có sẵn cho phương pháp in Offset tờ rời.

3.2. Điều kiện thực nghiệm 3.2.1. Điều kiện in thật 3.2.1. Điều kiện in thật

Bảng 3.1 Thông số điều kiện in thật

TN 1 TN 2 TN 3

Phương pháp in Offset tờ rời Offset tờ rời Offset tờ rời

Vật liệu in

Decal nhựa trong PET Khamister®

Xám, 200 g/m2

Decal nhựa trong PET Khamister® Xám, 200 g/m2 Decal nhựa đục PET Khamister® Cam, 200 g/m2 Mực in UV UV UV Số màu in CMYK Lót trắng + CMYK CMYK

Đế vật liệu dán decal Có quan tâm Không quan tâm Không quan tâm

ICC profile PSOCoated_v3.icc

3.2.2. Điều kiện in thử

Hình 3.1 Máy in RICOH Pro C7200x

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật máy in thử Ricoh Pro C7200x

Thông số Đơn vị Giá trị

Công nghệ in In tĩnh điện

Số màu in

5 màu (CMYK + màu pha)

Màu pha của hãng: mực trong suốt (clear), trắng đục, vàng neon, xanh neon và mực đỏ ẩn.

Độ phân giải in tối đa dpi 2400 x 4800

Nhiệt độ sấy oC 100-200

Tốc độ in tờ/phút 85 (đối với khổ A4)

Vật liệu

Giấy không tráng phủ, giấy tráng phủ, giấy cán vân, giấy cán màng, giấy màu, giấy than, giấy tiêu đề, giấy đã qua gia công (bao thư, đã đục lỗ…), các loại decal…

Sức chứa đầu vào

Khay 1 tờ 1,000

Khay 2 tờ 500

Khay 3 tờ 1,000

Thông số Đơn vị Giá trị Khổ in tối đa Khay 1, 2, 4 mm 323 x 480 Khay 3 mm 323 x 1,252