ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE
Ofsetový tisk – potisk plastů semestrální práce
David Legner Jan Štokr
V Praze dne 13. 4. 2010
Kartografická polygrafie a reprografie
Úvod V následujícím textu se snažíme seznámit s problematikou ofsetového tisku. Zaměřujeme se zejména na ofsetový potisk plastů. Řekneme si také jaké potřebujeme tiskové podklady, a jak se vyrábí tiskové desky.
OFSET 1
Co je to ofset?
Pojmenování ofsetu vzniklo z anglického pojmu "off-set“, neboli v překladu tisk přenosný, nepřímý, anebo také z pojmu "set-off“, což znamená obtah. Ofset patří do kategorie tisku z plochy, neboť jeho tisknoucí a netisknoucí místa na rozdíl od ostatních principů tisku jsou v jedné výškové úrovni. Zároveň klasický ofset zachovává základní princip kamenotisku, a to je vzájemná odpudivost mastných tiskových barev (TB) a vody. Ofset je tisk nepřímý, protože z tiskové formy (TF) se nejprve tiskne na pryží potažený válec a z něho teprve na papír. Barva se tedy přenáší dvakrát a předloha na tiskové formě není stranově převrácená. Zároveň umožňuje tisknout jemné detaily a i na méně kvalitní papír na rozdíl od knihtisku. To je dáno pryžovým válcem, který je schopen přilnout i na ne zcela hladký povrch. TF je podle druhu ofsetového stroje buď rovinná nebo válcová a to z hliníku, zinku a později i bimetalu.
1. barvící válec 2. vlhčící válec 3. formový válec 4. přenášecí ofsetový válec 5. tlakový válec s archem papíru Obr. 1: Princip ofsetu
2
Podklady pro tisk Tiskové podklady pro tisk představují filmy, které musí splňovat tyto základní požadavky: ∙ Separace - Každá barva CMYK je samostatně osvícena na vlastním výtažku filmu. Také každá přímá barva musí mít svůj vlastní film. ∙ Stranové převrácení filmu - černá emulze musí být při správné orientaci obrazu ze spodní strany filmu.
1
∙ Natočení jednotlivých rastrů - běžné úhly pro jednotlivé barvy jsou: 15∘ azurová, 75∘ purpurová, 0∘ žlutá, 45∘ černá. ∙ Kvalita filmů - osvitová jednotka musí být správně zkalibrovaná, aby výsledná denzita filmů byla dostačující. ∙ Montáž podkladů Podle formátu tiskového stroje a parametrů tištěných materiálů se dodané podklady pro tisk rozmístí na montážní fólii.
3
Výroba tiskových desek
Z namontovaných filmů se vyrábí tisková deska, která následně slouží k samotnému tisku. Montážní fólie se vloží do pneumatického kopírovacího rámu, kde po odsátí vzduchu dochází k dokonalému kontaktu mezi tiskovou deskou a filmy, které jsou na desku položeny stranou s emulzí. (V případě, že by emulze nebyla na správné straně filmu, docházelo by, vzhledem k určité tlouštce filmového média, k nedokonalému okopírování jednotlivých rastrových bodů na tiskovou desku). Tisková deska se vystaví působení UV světla. Na místech vystavených záření dojde ke změně chemické struktury materiálu (místa jsou utvrzena a při mytí desky nejsou odplavena). Na povrchu tiskové desky se tak vytvoří neosvětlená tisknoucí místa - oleofilní a osvětlená netisknoucí místa - hydrofilní. Tisknoucí místa pak přitahují tiskovou barvu, zatímco místa netisknoucí přitahují vlhčící roztok a tiskovou barvu odpuzují. Při kopírování tiskových desek je důležitá zejména naprostá čistota namontovaných filmů, neboť jakákoliv nečistota může způsobit nedostatečný kontakt mezi tiskovou deskou a filmy a tím špatné překopírování obrazu.
Obr. 2: Tiskové desky
Současně je důležitá také správná expozice tiskové desky. Špatná je jak příliš krátká, tak příliš dlouhá expozice tiskové desky. V prvním případě mohou být na tiskových deskách zachyceny různé kraje filmů, v druhém je pak tiskový bod příliš malý a tisk nevýrazný. Ke kontrole expozice však existují různé kalibrační škály, které se kopírují současně s filmem.
4
Princip ofsetu
Při tisku se tiskové formy nejprve navlhčí a vrstva vlhkosti zůstává na netisknoucích místech. V další fázi je na povrch tiskové desky přiváděna soustavou navalovacích válců stejnoměrná vrstva tiskové barvy, která se uchytí na tisknoucích místech. Barva z tiskové desky se pak přenáší tlakem nejprve na přenosný (ofsetový) válec a z něho dále na potiskovaný materiál. Nepřímý přenos barvy přes přenosný válec umožňuje potiskovat různé druhy podkladů.
2
Následující popis je upraven pro archové ofsetové stroje, které se nejčastěji používají při tisku běžných zakázek (zejména u nákladů v řádech tisíců a desetitisíců). Papír je podáván ze stohu nařezaných archů.
Obr. 3: Základní části archového tiskového stroje Nakladač předává postupně jednotlivé archy papíru ze stohu na dopravník. Archy jsou většinou podávány pneumatickým systémem. Dokonalé srovnání archů je nezbytné pro kvalitní barvotisk vytvářený soutiskem čtyř barev CMYK, u ofsetového stroje papír srovnávají čelní a boční náložky. Tisková jednotka - základní prvky tiskové jednotky tvoří formový válec (válec s tiskovou deskou), přenosný (ofsetový) válec, tlakový válec, barevník a vlhčící zařízení. Systém zobrazený na obrázku číslo 3 je tříválcový; u vícebarevných strojů je často systém čtyř a pěti válcový. Čtyřválcový systém obsahuje například dva formové válce a dva přenosné (ofsetové) válce. Na formový válec se uchycuje tisková deska (forma). Přenosný (ofsetový) válec přenáší obraz z tiskové formy na potiskovaný materiál. Na kvalitě gumového potahu přenosného válce velmi závisí kvalita výsledného tisku, neboť přijímá-li válec špatně barvu, málo ji přenese na papír. Barevník nanáší na povrch tiskové desky rovnoměrnou vrstvu barvy. Množství nanášené barvy je nutné kontrolovat a dá se upravovat. Barevník je tvořen řadou různých válců (roztírací, navalovací), čím více jich zařízení obsahuje, tím je tisk kvalitnější a stálejší. Vlhčící zařízení zvlhčuje povrch netisknoucích míst na tiskové desce. Důležitá je správná míra vlhčení, neboť při jeho nedostatku se může potiskovaný materiál znečišťovat barvou, která se zachycuje na tiskové desce i v netisknoucích místech. Při nadměrném vlhčení se snižuje optická hustota tištěných ploch. Vykladač - potištěný arch je ukládán na stoh výtisků. Ve vykladači se provádí někdy i poprašování, které snižuje nebezpečí obtažení čerstvě vytištěných archů. Obr. 4: Schéma válců
3
5
Ofsetový potisk plastů
Ofsetový tisk jako jedna z nejdokonalejších grafických technik byl od samého svého vzniku v předminulém století určen k potisku savých materiálů, tedy především papíru. Problém při ofsetovém potisku nesavých materiálů totiž spočíval jednak v tom, že oxidační schnutí klasických tiskových barev bylo pomalé, a jednak v tom, že tyto barvy sice uschnuly na povrchu tiskového média, ale nespojily se s ním, takže nebyly oděruvzdorné a daly se snadno z povrchu nesavého materiálu sloupnout. Proto byl potisk nesavých tiskových médií dlouhou dobu doménou především sítotisku. Ovšem v průběhu času se vyvíjel ofset jako tisková technika, vyvíjely se spotřební materiály, které využívá, včetně tiskových barev, a vyvíjela se i tisková média. V současné době už je možné ofsetem potiskovat různé typy nesavých materiálů, od plastických hmot až třeba například po plech, respektive kovové fólie, a není k tomu nutné pořizovat nějaké speciální tiskové stroje. Hybridní systém barev má díky polymerizaci své UV složky velmi krátkou dobu schnutí, zhruba 0,2 sekundy, a jsou schopny migrovat do povrchu potiskovaného materiálu. Vše je otázkou vhodné úpravy tiskového média tak, aby se s ním tisková barva mohla spojit. Je ovšem nutné vytipovat, které plastické hmoty jsou schopny hybridní ofsetovou tiskovou barvu přijímat a které už ne, a jaké povrchové úpravy a případné zušlechtění povrchu vyžadují ty, jež potiskovatelné jsou. Povrch těchto materiálů je totiž Obr. 5: Ukázka plasticity třeba upravovat koronováním, tak případně i různými dalšími prostředky, které jednak usnadní migraci tiskových barev do povrchu potiskovaného materiálu a jednak tento potisk ochrání v první fázi jeho schnutí proti otěru. Ofsetem potištěné archy některých plastových materiálů je možné následně upravit lisováním za tepla, takže tisk získá plasticitu ve třetím rozměru.
5.1
Pre-pressová fáze výroby
Předtisková příprava pro tisk na plasty se prakticky vůbec ničím neodlišuje od standardu, tedy předtiskové přípravy pro potisk papíru. Tiskový rastr je stejný jako pro tisk na křídový papír, to znamená 170 lpi, a také osvit filmů a kopírování tiskových desek probíhá standardním způsobem. Technologie tisku hybridními barvami ovšem určitým způsobem limituje případné využití CtP zařízení, protože je omezuje pouze na typy zpracovávající fotopolymerní desky. Při tisku hybridními barvami se totiž používají trochu jiné chemikálie než pro standardní oxidační barvy, které ovšem stříbrné tiskové desky narušují. Z toho vyplývá, že stříbrné desky nejsou pro tisk hybridními barvami vhodné. Takže pokud na tiskovém stroji dochází k průběžnému střídání tisku standardními oxidačními barvami na papír s tiskem hybridními barvami na plastické hmoty, je zatím výhodnější kopírovat tiskové desky z filmů klasickým způsobem a pro tisk na papír potom používat stříbrné desky (je to levnější), a pro ofsetový potisk substrátů z plastických hmot desky fotopolymerní.
4
5.2
Průběh vlastního tisku
Stroj má konfiguraci s pěti tiskovými jednotkami. Mezi poslední tiskovou jednotkou a lakovacím agregátem s komorovou raklí je umístěno první UV sušicí zařízení, které zajišťuje zasušení tisku před UV lakováním. Za lakovacím agregátem na UV lak následuje prodloužený vykladač vybavený kombinovaným sušením. Je v něm umístěno šest horkovzdušných sušáků a tři sušáky s ultrafialovými lampami vybavené chlazením na bázi clon to znamená, že UV lampy svítí se stále stejnou intenzitou a množství jimi produkovaného tepla je regulováno stínítky. Nutnost tohoto kombinovaného sušení prakticky vychází ze složení hybridních tiskových barev. To je z přibližně 80 až 85 % stejné nebo podobné jako u standardních oxidačních barev a ze zbylých 15 až 20 % stejné jako složení UV barev. Tisk probíhá ve standardním systému CMYK, ale mícháním jednotlivých základních barevných odstínů z tohoto systému je možné vytvářet i odstíny jakýchsi „přímých“ barev. Hybridní barvy se vyrábějí rovněž v metalickém provedení, ovšem tyto metalické odstíny je nutné objednávat přímo u jednotlivých výrobců, což samozřejmě znamená určité prodloužení dodacích termínů takovýchto zakázek. Navíc metalické hybridní barvy mají kratší životnost než CMYKové odstíny hybridních barev, neboť časem takzvaně segmentují, z čehož vyplývá, že jejich použitelnost je omezena na maximálně jeden měsíc - potom už se nedají znovu rozmíchat. To znamená, že nejvýhodnější čas jejich použití k tisku je do čtrnácti dnů od dodávky. Infračervené sušáky i UV sušáky ve vykladači tiskového stroje je možné samostatně vypínat a navíc UV sušáky je možné nastavit na tři různé stupně výkonu. Tímto způsobem je možné regulovat úroveň a intenzitu sušení potisku na různých typech a tloušťkách tiskových médií z plastických hmot. Každý materiál totiž potřebuje, respektive snese bez poškození nebo deformace jinou dávku UV záření i jiné teplotní zatížení. Rámcově je možné říci, že teploty působící na potištěný materiál ve vykladači se v průměru pohybují okolo 150 ∘ C. Sledovat je ovšem nutné i teplotu ve vyloženém stohu, která by se měla pohybovat maximálně do 40 ∘ C. Kombinované IR a UV sušení ve vykObr. 6: Ukázka potisku plastů ladači tiskového stroje umožňuje také střídavé používání disperzního a UV laku. Při lakování disperzním lakem probíhá sušení pouze infračervenými sušáky, UV sušáky musejí zůstat vypnuté, protože při disperzním lakování je třeba archy práškovat a používaný prášek by mohl UV lampy poškodit. Seřizování nakladače, vykladače i dráhy potiskovaného materiálu probíhá u tiskového stroje Rapida 105 automaticky a navíc je řídící software stroje vybaven i pamětí, takže stačí zadat tloušťku a rozměry potiskovaného archu a registry i vzduchové polštáře dopravníků se nastaví podle parametrů předchozích zakázek. Dá se říci, že provozní rychlost tisku je při potisku substrátů z plastických hmot stejná jako při potisku papíru, to znamená 10 000–11 000 archů za hodinu. Pouze v blízkosti horní hranice tloušťky potiskovaného materiálu, to znamená v rozmezí 0,4–0,5 mm, je třeba ji trochu snížit. Materiály z plastických hmot nemají při větších tloušťkách tak velkou ohebnost jako papír a jsou i tvrdší, takže by mohlo docházet k poškozování dráhy potiskovaného materiálu při jeho předávání mezi jednotlivými tiskovými agregáty, kde jsou archy nejvíce ohýbány.
5
Obr. 7: Archový tiskový stroj KBA Rapida 105 Archový tiskový stroj KBA Rapida 105 v úpravě pro tisk hybridními barvami, na kterém je v tiskárně Profiprint prováděn ofsetový potisk substrátů z plastických hmot
5.3
Typy tiskových aplikací
Nejčastějšími zakázkami při ofsetovém potisku plastických materiálů jsou různé reklamní aplikace, jako například různé zavěšovací displeje, nabídkové desky, servírovací podložky, skládačky, ale také například plastové etikety na PET lahve třeba na různé minerálky nebo stolní vody. Všeobecně známé jsou třeba i nabídkové desky nad mrazicí boxy se zmrzlinami a dalšími mraženými výrobky, u jejichž vyobrazení jsou vynechány volné plochy k vepsání prodejních cen. Jak už bylo uvedeno, ofsetový potisk je možné realizovat jak na různě zbarvené, tak i transparentní plasty. Potisk transparentních plastů lze provádět jak shora na lícovou, tak i zespodu na jejich rubovou stranu. Zákazníci ale zpravidla nechtějí, aby byl tento potisk zcela transparentní, je tedy nutné pod grafický motiv zhotovit podtisk krycí bělobou, při tisku na rubovou stranu jako poslední barvou a naopak při tisku na stranu lícovou jako barvou první. Toto pořadí tisku jednotlivých barev potom určuje i typ používaných fixačních prostředků. Ofsetem je možné vytisknout i oboustranné etikety na samolepicí transparentní materiál. V tomto případě je výrobní postup takový, že nejprve se na fólii vytiskne zrcadlově obrácený grafický motiv, potom následuje jeho přetištění několika krycími mezivrstvami krycí běloby a fixačního aditiva, na ně je potom teď už v obvyklé podobě vytištěn lícový motiv samolepky a ten je ještě zafixován přelakováním UV lakem. Kontrola vybarvení na rubové straně takovéto samolepky je ovšem velice složitá, protože ji není možné provádět obvyklým způsobem, ale je nutné z tiskového archu jednu nebo více samolepek sloupnout.
6
Obr. 8: Ofsetový potisk plastu
Závěr Ofsetový tisk se tedy díky možnosti používání hybridních tiskových barev přiřadil k sítotisku a digitálnímu tisku, tedy tiskovým technikám, kterými bylo možné fólie a desky z plastických materiálů potiskovat již dříve. Ofsetový tisk si ovšem zachovává stejnou přednost jako při potisku papíru, to znamená, že při vyšších nákladech takovýchto tiskových aplikací je rychlejší a levnější. Potisk substrátů z plastických hmot, ovšem v menších plochách, je potom možné provádět také flexotiskem a tampónovým tiskem.
Literatura [1] Ofset - Wikipedie, otevřená encyklopedie: WWW stránky, [online], [cit. 2009-05-26], URL: http://cs.wikipedia.org/wiki/Ofset [2] Grafika Publishing : WWW stránky, [online], [cit. 2009-05-26], URL: http://www.printing.cz/art/tisktechnologie/ofset.html [3] Ivan Doležal: WWW stránky, [online], [cit. 2009-05-26], URL: http://www.svettisku.cz/buxus/generate_page.php?page_id=208
7
