Chương 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.5. Các yếu tố cần kiểm soát để đảm bảo chất lượng trục in
2.5.1. Các công đoạn trước khi chế tạo trục in
Lót trắng
Các loại vật liệu màng sử dụng trong in ấn bao bì mềm thường có tính chất trong suốt. Vì vậy, để có thể quan sát được hình ảnh và màu sắc địi hỏi phải có màu trắng in bên dưới để tạo phản xạ cho hình ảnh. Ngồi ra lót trắng cịn làm tăng độ
bão hịa của màu sắc, giúp cho hình ảnh in sinh động, thấy rõ các chi tiết in trên sản
phẩm.
Tùy thuộc vào đặc tính sản phẩm và thiết kế mà màu trắng có thể được lót hết hoặc một phần. Tuy nhiên vẫn có trường hợp ngoại lệ, khơng lót trắng khi in trên
màng có tính đục hoặc muốn thể hiện hiệu ứng của lớp màng ghép bên dưới hoặc muốn để lộ sản phẩm bên trong.
Thứ tự màu White thông thường là màu in sau cùng với phương pháp in mặt
trong và là màu in đầu tiên đối với phương pháp in mặt ngoàị
22
Trapping
Trapping được thực hiện để bù trừ trong quá trình in ấn, nhằm tránh hiện tượng lé trắng ở vùng tiếp giáp giữa các màu, gây mất thẩm mỹ của sản phẩm in.
Hình 2.18 Minh họa đối tượng có Trapping và đối tượng khơng Trapping
- Nguyên nhân dẫn đến việc chồng màu khơng chính xác:
+ Sự khơng chính xác của các thiết bị (máy khắc trục, máy in,…)
+ Các đặc tính của vật liệu màng khi in dạng cuộn sẽ có sự co giãn, độ co
giãn nhiều hay ít tuỳ thuộc vào tính chất hố lý của vật liệu cấu thành màng in.
+ Khơng tăng dần đường kính của trục in để đảm bảo đường kính của trục in sau lớn hơn đường kính của trục in trước đó nhằm bù trừ sự giãn vật liệu gây chồng màu khơng chính xác.
- Những đối tượng cần Trapping:
+ Những đối tượng có thuộc tính Knockout
+ Những đối tượng có thuộc tính Knockout chồng từ hai màu trở lên. - Những đối tượng không cần Trapping:
+ Những đối tượng gán thuộc tính Overprint
+ Những đối tượng có cùng thành phần màụ
Hình 2.19 Minh họa giữa Knockout và Overprint
23 + Phải nắm được điều kiện sản xuất: đặc tính máy in, tốc độ máy in, khn
in, độ co giãn vật liệu in,…
+ Các thông số mực in: hệ mực, tính chất quang học của mực (trong, đục,
nửa trong), thứ tự in.
+ Màu sắc thể hiện hiệu ứng gia tăng giá trị sản phẩm (tráng phủ Varnish), màu lót trắng, màu thiết kế cấu trúc (cut, crease, bleed, dimensions and text,…), những màu này phải được gán thuộc tính Overprint.
- Nguyên tắc Trapping:
+ Trap từ màu nhạt sang màu đậm:
• Dựa vào thứ tự in, in mặt sau thì in từ màu đậm đến màu nhạt nên màu in sau trap màu in trước. In mặt ngồi thì ngược lạị
Hình 2.20 Minh họa hướng Trap từ màu đậm sang màu nhạt
• Khơng phải trường hợp nào cũng dựa vào thứ tự in. Có những trường hợp ngoại lệ, ví dụ như trường hợp màu Cyan 30% sẽ trap sang màu Yellow 100% (in mặt trong). Ta sẽ không dựa vào thứ tự in mà dựa vào tỷ lệ phần trăm màu, khối màu nào có tỷ lệ phần trăm thấp sẽ trap sang khối màu tỷ lệ phần trăm cao đậm hơn.
Hình 2.21 Minh họa hướng Trap theo tỷ lệ phần trăm màu
• Đối với những màu có mật độ mực gần giống nhau, có thể trap centerline, hai màu sẽ cùng trap vào nhau, không bắt buột trap một hướng.
24
Hình 2.22 Minh họa hướng Trap centerline
+ Chủ thể khối màu được trap khơng bị biến dạng, hay nói cách khác khơng được làm thay đổi cấu hình của đối tượng.
+ Hình ảnh sau khi trap phải đẹp và tự nhiên + Trap theo yêu cầu của khách hàng
+ Đối với những sản phẩm in mặt ngoài, độ dày trap sẽ lớn hơn so với sản phẩm in mặt trong.
- Các thủ thuật trapping áp dụng để tăng tính thẩm mỹ cho đường trap:
+ Trap trame feather: khi trap giữa hai đối tượng có tỷ lệ màu 100% biến đổi màu lớn địi hỏi có thẩm mỹ thì việc trap trame sẽ giải quyết được khó khăn.
Hình 2.23 Minh họa Trap trame feather
+ Trap bẻ góc: các vị trí giao thoa của đối tượng sẽ được bẻ góc phù hợp để đảm bảo các các góc thừa này sẽ khơng bị lộ ra trong q trình in sẽ mất thẩm mỹ.
25
Hình 2.24 Minh họa Trap bẻ góc
+ Trap thẳng hàng: thủ thuật trap đối với nhiều đối tượng giao thao nhau để đảm bảo các đường trap thẳng hàng, vng hình sắc cạnh.
Hình 2.25 Minh họa Trap thẳng hàng
+ Trap bẻ góc nhiều màu: tại điểm giao thoa nhiều màu với nhau việc bẻ góc nhiều màu sẽ hạn chế các điểm chồng lấn trap lên nhaụ
Hình 2.26 Minh họa Trap bẻ góc nhiều màu
Barcode
Hầu hết đối với tất cả sản phẩm bao bì đều được in Barcode và yêu cầu tối thiểu nhất trong việc in Barcode chính là có thể qt được mã. Đối với phương pháp in ống đồng in trên vật liệu dễ giãn, tốc độ in nhanh cũng như lực kéo vật liệu rất lớn nên các đối tượng nét như Barcode rất dễ bị biến dạng và giãn khoảng cách. Khi
26
bộ sản phẩm sẽ không thể sử dụng được. Nên trong công đoạn xử lý file cần lưu ý
đến việc đặt Barcode để khi bình và in sản phẩm đều theo chiều lực kéo của máy in
giúp hạn chế tình trang biến dạng Barcode và làm thay đổi khoảng cách các nét
trong Barcode.
Hình 2.27 Sự giãn vật liệu gây ảnh hưởng Barcode
Bình trang
Đối với trường hợp in bao bì mềm thì thường khổ thành phẩm thay đổi tùy ý
nên việc xác định kích thước trục cần phải được tính tốn kỹ. Để xác định kích thước trục (chiều dài, chu vi) khi in sản phẩm bao bì mềm cần quan tâm đến các yếu
tố sau:
- Số lượng mẫu lập lại trên diện tích trục in phụ thuộc vào: khổ thành phẩm và khổ trải của sản phẩm, khổ vật liệu màng, số lượng in, độ bền trục in, thông số kỹ thuật máy in (khổ trục tối đa, tối thiểu).
- Chu vi trục = n (chu kì in của sản phẩm) với n là số nguyên.
- Cách bố trí mẫu trải trên diện tích trục cần để ý đến các cơng đoạn gia công sau in (ghép, chia cuộn, cách hàn dán túi,…). Ví dụ đối với túi hàn lưng thì đường hàn dán song song với chu vi trục, túi hàn 3 biên, 4 biên có thể bố trí
27
2.5.2. Các đặc tính kĩ thuật cơ bản của trục
Thứ tự và kích thước giữa các trục in
Trong quá trình in ống đồng, dưới tác động của trục in, khiến vật liệu màng bị
kéo giãn rạ Càng qua các đơn vị in sau, vật liệu màng sẽ càng bị giãn hơn. Do đó, đường kính của trục in sau cần lớn hơn đường kính của trục in trước để bù trừ chỗ giãn.
Độ chênh lệch đường kính giữa các trục in tùy thuộc vào tính chất của vật liệu màng:
- Đối với màng ít co giãn như OPP, PET, Nylon,…: 0.01-0.02mm.
- Đối với màng co giãn nhiều như PP, PVC, PE, CPP,…: 0.02-0.03mm.
Hình 2.28 Thứ tự in và kích thước giữa các trục in
Tuy nhiên, hiện nay máy in đều sử dụng động cơ Servo để điều chỉnh tốc độ tại mỗi trục in và điều chỉnh lực kéo giúp cho việc chồng màu chính xác hơn, hạn chế sai số cũng như là nâng cao tính tự động hóạ Nhờ vậy nên chế tạo trục in khơng cần bù trừ kích thước của các trục, tất cả các trục in trong bộ trục đều có kích thước bằng nhaụ
Sự cân bằng của trục
Khi trục quay với tốc độ cao, độ rung có thể gây ra sự sai hỏng, nó có thể làm
dội dao gạt mực kết quả là hình ảnh in khơng sắc nét. Vì thế phải bảo đảm sự cân bằng trục khi in, có 2 dạng mất cân bằng: tĩnh và động.
Sự mất cân bằng tĩnh xảy ra khi trục in lắp trên máy in và quay khơng trịn đều hay có sự chênh lệch về tỷ trọng theo chiều dài trục hay thành phần cấu trúc hoặc bởi các khâu chuẩn bị phơi thép, xi mạ. Ngồi ra cịn có mất cân bằng động trục nguyên nhân bởi việc khơng lắp đúng trọng tâm khiến trong q trình in với tốc độ cao trục sẽ rung. Chính vì vậy cần phải có cơng đoạn cân bằng trục.
Cân bằng động trục bằng cách lắp các bích-nịng tại các vị trí để trục được cân đều 2 bên, khơng bị rung trong q trình in và khắc, gây ảnh hưởng đến thiết bị.
28
Hình 2.29 Cân bằng trục
Độ võng của trục:
Độ võng là độ lệch xuống ở giữa của trục khi được ép in. Giới hạn độ võng là
rất quan trọng cho các máy in chạy tốc độ caọ Độ võng của trục phụ thuộc vào đường kính và độ dày của trục. Để chống lại độ võng có thể gia tăng đường kính
trục lớn hơn hoặc gia tăng độ dày của trục.
Nếu trục bị võng quá nhiều dưới áp lực của trục ép sẽ gặp nhiều vấn đề có thể xảy ra như: do sự không bằng phẳng của máy in, cấu trúc bề mặt của trục in, sự dao
động tuổi thọ của trục quá ngắn, điều này sẽ ảnh hưởng tới lưỡi dao gạt mực. Từ đó
sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng in. Mục đích cuối cùng là tạo ra trục có độ võng
khơng q 0.15mm.
Độ trịn đều của trục
Để q trình in ổn định, không xảy ra lỗi, trục in phải đảm bảo trịn đều và đồng tâm. Vì vậy, trục cần được gia cơng cơ khí một cách cẩn thận để đáp ứng
những nhu cầu của in ống đồng. Ngoài ra, trục phải bền trước những tác động của việc mạ bề mặt.
Sau khi mạ, bề mặt trục sẽ không được bằng phẳng, không thể đưa lên máy
khắc được, cần phải mài đi lớp gồ ghề trên bề mặt trục, loại bỏ vết dơ và hoàn thiện bề mặt trục in. Độ đồng đều phải nhỏ hơn 0.127 mm. Ở hai cạnh của trục cần có
29
2.5.3. Các lớp xi mạ
Mạ Niken
Với các công nghệ hiện tại, người ta không thể mạ trực tiếp đồng lên ống sắt trong môi trường acid. Nếu sắt tiếp xúc trực tiếp với dung dịch mạ acid đồng, bề mặt của sắt sẽ lập tức bị phủ bởi một lớp đồng mỏng. Tuy nhiên, lớp đồng này sẽ khơng bám dính được lên bề mặt của trục sắt. Do đó để tránh vấn đề này, trục sắt được mạ niken trước khi chuyển sang mạ đồng. Những nơi trên trục khơng có niken
hoặc q mỏng thì lớp đồng sẽ khơng thể bám dính tốt dẫn đến hiện tương bong
rộp.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến lớp mạ Niken:
+ Độ pH dung dịch mạ (3.8 - 4.2): pH thường xuyên tăng khi mạ nên phải thường xuyên cho Acid H2SO4 để giảm pH. Nếu pH giảm dưới 3.8 thì phải thêm vào dung dịch NH3OH để tăng pH lạị
+ Nhiệt độ: tại mật độ dòng chỉnh trên máy xác định, nếu nhiệt độ dung dịch
mạ cao sẽ dẫn đến hiệu suất dòng tốt hơn.
+ Anod: độ rộng phải phủ đủ bề mặt trục niken, nếu quá nhỏ dẫn đến lớp niken sẽ mỏng.
Sau khi mạ niken, nếu bề mặt bị khô sẽ dẫn đến việc lớp niken bị thụ động. Do đó trục sau khi rửa niken phải đưa vào bể mạ đồng ngay lập tức.
Mạ đồng
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến mạ đồng:
+ Độ tinh khiết của kim loại đồng, khuyến cáo % của đồng cao hơn 99.9%. + Độ tinh khiết của acid H2SO4, khuyến cáo 95-98%.
+ Độ sạch của bề mặt Niken.
+ Phụ gia làm cứng: để đảm bảo các vết khắc được đẹp và chuẩn xác thì lớp
đồng phải có một độ cứng nhất định. Nếu quá mềm thì bề mặt trame sẽ bị
vỡ, nếu quá cứng sẽ dẫn đến bể daọ Do đó nồng độ chất làm cứng phải được kiểm soát chặc chẽ. Độ cứng của lớp đồng nằm trong khoảng 185- 230 Vickers. Sai số đo cho phép trong khoảng ±5 Vickers.
Mạ Crom
Crom có tính bền chắc, độ cứng cao, chống mài mòn tốt nên người ta mạ crơm
với mục đích tạo ra một lớp bảo vệ đồng sau khi khắc. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến mạ crôm:
30 + Độ sạch bề mặt, do đó phải tẩy các vết bám, dầu mỡ trên trục đồng. Rửa acid
H2SO4 2.5%-7.5%. Rửa lại với nước khử ion.
+ Tỷ lệ nồng độ giữa Cr6+ và Cr3+ trong bể mạ. Cr3+ được sản sinh tại catode
trong q trình điện phân, thực tế nó có khả năng tạo thành Cr hoặc bị oxi hóa ngược lại thành Cr6+. Tỷ lệ cân bằng tốt nhất là Cr3+ chiếm 1-2%. Nếu
hàm lượng Cr3+ đạt đến một mức độ nào đó thì sẽ tạo các mùn gây bẩn anode từ đó phải vệ sinh thường xuyên anodẹ
2.5.4. Chứng minh sự ảnh hưởng của các thông số ô cell đến sản phẩm in
Sự ảnh hưởng của độ mở ô cell đến sự truyền tông
Trong thực tế, sự truyền tông khi in Ống đồng không hề đều và ổn định từ tầng
thứ 0% đến 100%, do khi độ mở ô Cell đạt một giá trị nhất định sẽ gây hiện tượng
tông bị nhảy, làm sai lệch giá trị tầng thứ trên sản phẩm in.
Để chứng minh một vấn đề cách tốt nhất chính là thực nghiệm cụ thể và trên
thế giới đã có các kết quả thực nghiệm về vấn đề nàỵ Lấy một kết quả thực nghiệm
để chứng minh:
- Tên thực nghiệm: Heiner Ipsen and Yumei Wu (2010) “Variation of Gravure
Printing Characteristic Curve” Stuttgart Media University, Stuttgart, Germanỵ
- Mục đích thực nghiệm: Khắc thang đo vùng tông từ 0% đến 100% lên trục
cho một màu với thông số độ mở điểm trame từ 0 đến 212 µm, sau đó đo giá
trị Density tại các ô, vẽ biểu đồ để đánh giá sự ổn định truyền tông từ vùng sáng đến tối và xác định vùng bão hịa tơng.
- Điều kiện thực nghiệm:
+ Trục in:
• Thiết bị khắc là Hell K500
• Tần số 70 Lpcm
• Dao khắc 120o , Góc xoay trame 45o
+ Máy in: Máy in ống đồng 1 đơn vị J.M.Heaford kích thước trục tối đa 2600x1500mm.
+ Mực in: DIC độ nhớt là 23s.
+ Vật liệu: giấy tráng phủ giả lập bề mặt màng in nhựa lót trắng 120 g/m2.
+ Thiết bị đo: Máy đo mật độ X-Rite.
31
- Kết quả thực nghiệm:
Hình 2.30 Biểu đồ sự truyền tầng thứ khi thay đổi độ mở ô cell
+ Sự truyền tông bị gãy khi độ mở điểm trame ở khoảng từ 154µm đến 175µm.
+ Giá trị Density bão hịa khi kích thước ơ cell lớn hơn 212 µm.
+ Vùng tông bắt đầu xuất hiện rõ nét trên tờ in là từ độ mở 62 µm, dưới 62 µm tờ in khơng nhận được mực, vật liệu mỏng hơn có thể nhận mực dưới
vùng nàỵ
- Kết luận thực nghiệm: Sự truyền tông trên trục in khắc bằng phương pháp cơ
điện tử không hề chuyển đều từ đầu đến cuối, sự truyền tông bị gãy khi độ mở điểm trame ở khoảng từ 154µm đến 175µm do lúc này phần thơng nhau giữa các ô (Channel) đã rất mỏng nên các hạt mực bắt đầu tiếp xúc với nhau gây sự
nhảy tầng thứ và kích thước ơ cell tối đa nên khắc là 212µm vì đây là điểm bão
hịạ
Sự ảnh hưởng của góc xoay trame đến sự truyền tông
Ơ cell trên trục in Ống đồng có các góc xoay trame chính từ 30o đến 65o. Với các góc xoay trame này tạo thành các dạng trame khác nhau, có 4 hình dạng chính của ơ cell gồm 0, 2, 3, 4.
32
Hình 2.31 Các hình dạng của ơ cell chứa mực