Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Περίληψη Ο βασικός διαχωρισμός των συμβατικών μεθόδων εκτύπωσης αφορά την υψομετρική σχέση του θέματος με το μη θέμα στην εκτυπωτική πλάκα καθώς και την ύπαρξη ενδιάμεσου φορέα από την πλάκα στο υπόστρωμα. Η τεχνολογία των εκτυπώσεων έχει βαθιές ρίζες και οι μέθοδοί της στηρίζονται σε θεμελιώδεις αρχές χημικές ή μηχανικές. Οι απαιτήσεις της αγοράς, οι εξελίξεις της τεχνολογίας και ο προσανατολισμός της βιομηχανίας εκτυπώσεων σε πιο φιλικό προς το περιβάλλον προφίλ καθορίζουν τις νέες τάσεις στο χώρο. Οι παράγοντες αυτοί επηρεάζουν τις κατασκευαστικές εταιρίες πιεστηρίων, τις εταιρίες αναλωσίμων και δημιουργούν συνεχώς νέες ανταγωνιστικές τεχνικές με σύγχρονα και καινοτόμα υλικά, διαμορφώνοντας ένα τοπίο ρευστό. Η αγορά των εκτυπώσεων διευρύνεται, ενώ προστίθενται συνεχώς νέες εφαρμογές και κάποιες μέθοδοι φαίνεται να υποχωρούν σε συγκεκριμένες εφαρμογές ενώ άλλες να εδραιώνονται. Η απειλή από την ψηφιακή εκτύπωση είναι ορατή, αν και οι συμβατικές μέθοδοι φαίνεται να προσαρμόζονται στον ανταγωνισμό, διατηρώντας τα ανυπέρβλητα χαρακτηριστικά τους και βελτιώνοντας τις αδυναμίες τους.
Λέξεις κλειδιά: Printing machines, printing principles, conventional printing, trends in printing, flexography, rotogravure, screen printing, offset, hybrid systems, πιεστήρια, τεχνολογίες συμβατικών εκτυπώσεων, τυπογραφική πλάκα, εκτυπωτικές τάσεις, φλεξογραφία, μεταξοτυπία, βαθυτυπία, υβριδικές μέθοδοι. 2 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Περιεχόμενα Περίληψη .....................................................................................................................................2 Εισαγωγή......................................................................................................................................4 Μέθοδοι-Τεχνολογίες ..................................................................................................................5 Λιθογραφική Offset..............................................................................................................6 Ξηρή Offset ..........................................................................................................................7 Screenprinting ......................................................................................................................7 Βαθυτυπία ............................................................................................................................8 Φλεξογραφία .......................................................................................................................9 Computer to Press ..............................................................................................................10 Υβριδικές μέθοδοι ..............................................................................................................10 Πιεστήρια – Μηχανές.................................................................................................................12 Μηχανές Flexo ...................................................................................................................12 Μηχανές Offset ..................................................................................................................13 Μηχανές Rotogravure ........................................................................................................14 Μηχανές μεταξοτυπίας ......................................................................................................15 Εφαρμογές .................................................................................................................................16 Πρώτες ύλες ...............................................................................................................................17 Κρίσεις - Συγκρίσεις ...................................................................................................................19 Βιβλιογραφικές Αναφορές .........................................................................................................21
3 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Εισαγωγή Η παρούσα εργασία εκπονείται στα πλαίσια της θεματικής ενότητας «Τεχνολογία Γραφικών Τεχνών» και έχει ως σκοπό την μελέτη και σύγκριση των συμβατικών μεθόδων εκτύπωσης. Αρχικά περιγράφονται οι αρχές λειτουργίας των πιο σημαντικών εκτυπωτικών μεθόδων με χρήση εκτυπωτικών πλακών, δηλαδή της λιθογραφικής όφσετ, της βαθυτυπίας, της φλεξογραφίας και της μεταξοτυπία. Γίνεται αναφορά στην ξηρή όφσετ και σε υβριδικές μεθόδους αυτών. Για κάθε μέθοδο αναφέρονται με παραδείγματα οι βασικοί τύποι των διαθέσιμων πιεστηρίων. Στην συνέχεια καταγράφονται οι κυριότερες εφαρμογές των μεθόδων και οι σύγχρονες τάσεις στην αγορά. Προσεγγίζεται επίσης ο τομέας των πρώτων υλών των εκτυπώσεων, κυρίως των μελανιών, και οι νέες ανάγκες. Τέλος γίνεται μια επισκόπηση των δυνατών και αδύναμων σημείων των μεθόδων συγκριτικά. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε ήταν η μελέτη των συγγραμμάτων του ΕΑΠ, σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα και της, δοθείσας με την εκφώνηση, βιβλιογραφίας. Εξετάστηκε το υλικό του wiki της ενότητας και αναζητήθηκαν πηγές στο διαδίκτυο για τις σύγχρονες τάσεις στο χώρο των εκτυπώσεων, από εταιρίες που δραστηριοποιούνται στο χώρο και έρευνες πάνω σε νέες τεχνολογίες.
4 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Μέθοδοι-Τεχνολογίες Συμβατικές μέθοδοι εκτύπωσης καλούνται εκείνες που απαιτούν τη χρήση εκτυπωτικής πλάκας/προτύπου, η οποία παίζει το ρόλο του φορέα της πληροφορίας-θέματος που πρόκειται να τυπωθεί. Η εκτυπωτική πλάκα καθορίζει τις περιοχές εκείνες από όπου θα περάσει ή όχι μελάνι στο υπόστρωμα. Οι επιφάνειες συνεχούς χρώματος για να αποδώσουν τονικές διακυμάνσεις χωρίζονται σε μικρότερες, με διαφοροποίηση μεγέθους, αποστάσεων και σχήματος, ανάλογα με την τεχνική, ακολουθώντας τη δυαδική λογική (χρώμα / όχι χρώμα, τυπώνει / αφήνει). Με εξαίρεση τη βαθυτυπία στην οποία αξιοποιείται και το μεταβλητό βάθος της πλάκας (Kipphan, 2001). Οι βασικές κατηγοριοποιήσεις, όπως φαίνεται και στην εικόνα 1, έχουν να κάνουν με την εκτυπωτική πλάκα και τη σχέση ύψους του θέματος με την κενή-ατύπωτη επιφάνεια πάνω της (ανισοϋψής, επίπεδη). Η δεύτερη παράμετρος που διαχωρίζει τις εκτυπώσεις είναι η αμεσότητα της εκτύπωσης από την πλάκα ή η μεσολάβηση ενδιάμεσου μεταφορέα.
Εικόνα 1 Kipphan σελ. 43
5 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Λιθογραφική Offset Η λιθογραφία offset στηρίζεται στην θεμελιώδη αρχή της αδυναμίας ανάμειξης νερού και ελαίου. Είναι περισσότερο χημική διαδικασία, σε αντίθεση με την τυπογραφία που θα τη χαρακτηρίζαμε μηχανική. Η εκτυπωτική πλάκα ευαισθητοποιείται έτσι ώστε να χωρίζεται σε περιοχές εικόνας, λιπόφιλες, και περιοχές μη-εικόνας, υδρόφιλες. Η μέθοδος απαιτεί τρεις βαρείς μεταλλικούς κυλίνδρους (εικόνα 2). Ο κύλινδρος της πλάκας φέρει την εκτυπωτική πλάκα γύρω του, ενώ ο κύλινδρος offset έχει μία επίστρωση από καουτσούκ που λειτουργεί ως ενδιάμεσος μεταφορέας της εικόνας στο υπόστρωμα. Η ελαστικότητά του αντισταθμίζει την ανομοιομορφία του υποστρώματος. Ο κύλινδρος πίεσης είναι «γυμνός» και παρέχει την απαιτούμενη πίεση μεταξύ καουτσούκ και υποστρώματος. Η εικόνα στην πλάκα είναι αναγνώσιμη, καθώς περνάει στον ενδιάμεσο κύλινδρο γίνεται μη αναγνώσιμη και καταλήγει στο υπόστρωμα αναγνώσιμη. Η έμμεση αυτή διαδικασία, εξ ου και ο όρος “offset”, δεν υπήρχε στην αρχική τεχνική της λιθογραφίας. Η απουσία υψομετρικής διαφοράς μεταξύ θέματος και μη-θέματος κατατάσσει τη μέθοδο στην επιπεδοτυπία. (Romano, 1999)
Εικόνα 2 Τεχνική offset λιθογραφίας (σχέδιο του συντάκτη)
6 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Ξηρή Offset Το μειονεκτήματα της χρήσης συστημάτων ύγρανσης οδήγησαν στη δημιουργία μιας άνυδρης τεχνικής όφσετ. Πρόκειται πάλι για έμμεση (όφσετ) μέθοδο, όμως η αφαίρεση του νερού οδηγεί σε αναγκαστική χρήση ανάγλυφων πλακών. Η άνυδρη αυτή μέθοδος ονομάζεται ξηρή όφσετ (dry offset, waterless offset). Οι πλάκες είναι μεταλλικές και έχουν επίστρωση φωτοευαίσθητου υλικού και σιλικόνης και κατά την έκθεση στο φως οι περιοχές εικόνας χάνουν την επίστρωση σιλικόνης και υποχωρούν σε ύψος, ενώ οι υπόλοιπες τη διατηρούν (εικόνα 3). Η άνυδρη εκτύπωση μοιάζει λιγότερο με επίπεδη εκτύπωση συμβατικής όφσετ και περισσότερο με μηχανική διαδικασία βαθυτυπίας. Το μελάνι αποφεύγει τη σιλικόνη, συγκεντρώνεται στα ελαφρώς χαμηλότερα σημεία εικόνας (στο μέταλλο) και μεταφέρεται έμμεσα (κύλινδρος όφσετ) στο υπόστρωμα.(Printing Industry Exchange, 2007)
Εικόνα 3 Σύγκριση πλακών συμβατικής και ξηρής όφσετ (www.brancher.com)
Screenprinting Η μεταξοτυπία εμφανίστηκε πριν από χιλιάδες χρόνια στην Ασία με τη μορφή κομμένων στένσιλ από φυσικά υλικά. Αργότερα αναπτύχθηκε το ξύλινο πλαίσιο στήριξης και το πλέγμα από ανθρώπινη τρίχα ή μετάξι, εξ ου και το όνομά της. Η δυνατότητα μαζικής παραγωγής έντυπης διακόσμησης έκανε τη μέθοδο σημείο αναφοράς της Ασιατικής κουλτούρας. Σήμερα η καλλιτεχνική μεταξοτυπία διακρίνεται από την εμπορική με τους όρους “serigraphy” και “screenprinting” αντίστοιχα, ενώ στη θέση του μεταξιού χρησιμοποιείται πλέγμα συνθετικό ή μεταλλικό (Grigar & Kelly, 2003). Η δημιουργία του πλαισίου (screen) ξεκινάει με την αποτύπωση μιας θετικής εικόνας του θέματος σε φιλμ. Ένα στρώμα γαλακτώματος, ευαίσθητο σε υπεριώδες φως, απλώνεται πάνω στο πλέγμα. Μετά την έκθεση του, επικαλυπτόμενου από το φιλμ, πλέγματος στο φως, οι επιφάνειες που εκτέθηκαν σκληραίνουν ενώ οι υπόλοιπες ξεπλένονται, με αποτέλεσμα το πλαίσιο να είναι διαπερατό από μελάνι στα σημεία του θέματος και μόνο. (Rayonet, 2011) 7 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Εικόνα 4 Τεχνική μεταξοτυπίας (σχέδιο του συνάκτη)
Βαθυτυπία Στη βαθυτυπία (Rotogravure) οι περιοχές εκτύπωσης βρίσκονται σε χαμηλότερο επίπεδο από εκείνες της μη-εκτύπωσης. Το μελάνι μεταφέρεται απ’ ευθείας στο χαρτί (υπόστρωμα), από τα κοίλα σημεία της πλάκας, των οποίων η διαφορά βάθους «ρυθμίζει» την ποσότητα που θα καταλήξει τελικά εκεί. Η χάραξη των κυλίνδρων μπορεί να γίνει μηχανικά ή με λέιζερ εφόσον καθοριστεί το μέγεθος και οι γωνίες των βαθουλωμάτων. Η ποιότητα του κυλίνδρου επηρεάζεται από τη μέθοδο της χάραξης και το σχήμα των λάκκων, τη λείανση του κυλίνδρου πριν και μετά το χρώμιο, τη διάμετρό του και την επίδρασή της στην απόξεση (Leppänen, 2011). Το φυσικό κόψιμο της λεπίδας μπορεί να δημιουργεί μία κοιλότητα στο μελάνι με αποτέλεσμα την κακή επαφή μελανιού με το υπόστρωμα και μοιραία τη χαμηλή ποιότητα εκτύπωσης. Το πρόβλημα λύνει η ηλεκτροστατική υποβοήθηση (ESA) με την οποία το μελάνι ωθείται προς το υπόστρωμα. Κατά συνέπεια βελτιώνεται η μεταφορά μελάνης ακόμα και σε χαμηλής ποιότητας χαρτί αλλά και σε πλαστικά, επιταχύνεται η παραγωγή, ελέγχεται η ποιότητα και μειώνεται η δύναμη στον κύλινδρο πίεσης αυξάνοντας ταυτόχρονα και τη διάρκεια ζωής του (Steingraeber, 2012) 8 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Εικόνα 5 Τεχνική βαθυτυπίας (σχέδιο του συντάκτη)
Φλεξογραφία Πρόκειται για άμεση περιστροφική εκτύπωση από ανάγλυφη εύκαμπτη επιφάνεια σε διαφόρων υλικών υποστρώματα. Η λειτουργία της φλεξογραφίας είναι παρόμοια με εκείνη της, παλαιότερης, τυπογραφίας ή οποία ουσιαστικά «σφράγιζε» εικόνες και τυπογραφικά στοιχεία σε χαρτί. Η πλάκα παράγεται με χύτευση, με χάραξη λέιζερ (βοηθούμενη από υπολογιστή) ή με υπεριώδη έκθεση του πολυμερούς. Ακολουθεί η διαδικασία της τοποθέτησης της πλάκας στον κύλινδρο και η εφαρμογή της ακριβούς ποσότητας μελάνης στην επιφάνειά της. (Amato, 2014)
9 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Εικόνα 6 Τεχνική Φλεξογραφίας (σχέδιο του συντάκτη)
Computer to Press Από τις τεχνολογίες άμεσης απεικόνισης υπάρχουν κάποιες που χρησιμοποιούν εκτυπωτική πλάκα (computer to press/direct imaging), όμως αυτή παράγεται απευθείας στο πιεστήριο. Η μέθοδος εκτύπωσης είναι η άνυδρη όφσετ και η πλάκα παράγεται με λέιζερ (που ελέγχεται από RIP) ταυτόχρονα σε όλες τις μονάδες. Επιπλέον υπάρχει και η τεχνική των επανεγγράψιμων πλακών όπου το θέμα διαγράφεται από την πλάκα και επαναχρησιμοποιείται για νέα εικόνα (Kipphan 2001). Η τεχνολογία ανακύκλωσης πλακών προσφέρει μείωση στο κόστος των υλικών και στις επιπτώσεις στο περιβάλλον, ενώ διατηρεί τα συμβατικά επίπεδα παραγωγικότητας. Ταυτόχρονα είναι κατάλληλη για μικρές παρτίδες διαφοροποιημένων εφαρμογών (Tabushi & Ikeda, 2005).
Υβριδικές μέθοδοι Ένας συνδυασμός διαφόρων τεχνολογιών εκτύπωσης μπορούν να οδηγήσουν σε προϊόντα με προστιθέμενη αξία. Μπορούν να συνδυάσουν όφσετ, φλεξογραφία ή βαθυτυπία σε ένα σύστημα. Επίσης η ψηφιακή εκτύπωση μπορεί να συνδυαστεί με τις συμβατικές μεθόδους. Μεταξύ των υβριδικών συστημάτων το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο είναι της όφσετ με την φλεξογραφία (εικόνα 7). Στις εκτυπώσεις συσκευασίας οι ανάγκες σε ειδικά μελάνια και 10 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
επιστρώσεις αδυνατούν να παραχθούν από την όφσετ. Τα διαφορετικά ιξώδη των μελανιών των δύο μεθόδων και η ασυμβατότητά τους είναι το σημείο αιχμής που χρήζει έρευνας και βελτίωσης (Miletic & Jamnicki & Bertic, n.d.).
Εικόνα 7 Υβριδική μέθοδος Όφσετ και Φλεξογραφίας, (Kipphan, 2003)
Εκτός των συμβατικών μεθόδων μπορούν να συνδυαστούν μέθοδοι με εκτυπωτική πλάκα και χωρίς και μέθοδοι χωρίς εκτυπωτική πλάκα μεταξύ τους. Μία άλλη υβριδική μέθοδος συνδυάζει φλεξογραφία, μεταξοτυπία και ανάγλυφο με τυπογραφική πλάκα. Συνδυασμοί μεθόδων χωρίς πλάκα είναι η ηλεκτροφωτογραφία με την ink jet εκτύπωση και η φωτογραφία με τη θερμογραφία. Για την εκτύπωση διαφορετικής πληροφορίας σε κάθε αντίτυπο (εξατομικευμένα προϊόντα, πολύγλωσσα, διαφορετικός παραλήπτης κ.ά.) μπορεί να συνδυαστεί μία συμβατική μέθοδος (συνήθως Όφσετ) με ψηφιακή εκτύπωση σε μία ή περισσότερες μονάδες του πιεστηρίου. Σε περιπτώσεις διαφορετικής ταχύτητας των συνδυαζόμενων μεθόδων, η πιο γρήγορη μέθοδος πρέπει να προσαρμόζεται στους ρυθμούς της πιο αργής (Kipphan, 2003).
11 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Πιεστήρια – Μηχανές Μηχανές Flexo Stack type: Έχουν έναν ή περισσότερους σταθμούς εκτύπωσης, με δικό τους κύλινδρο για κάθε χρώμα οι οποίοι διατάσσονται κατακόρυφα. Ελέγχονται από έναν κεντρικό σύστημα γραναζιών, ρυθμίζονται εύκολα και τυπώνουν αμφίπλευρα. Μπορούν να ενσωματώσουν κόφτες, μηχανισμούς τυλίγματος και ξετυλίγματος, εξοπλισμό επιχρίσματος κ.ά. και είναι δημοφιλείς για χάρτινα κουτιά γάλακτος. Δεν παρέχουν τόσο μεγάλη συνέπεια στη θέση της εικόνας σε κάθε εκτύπωση. Central Impression Cylinder (CIC): Χρησιμοποιεί έναν κεντρικό κύλινδρο ενώ περιμετρικά του βρίσκονται 2-8 σταθμοί χρώματος. Κάθε σταθμός έχει δοχείο μελάνης, κύλινδρο anilox, και κύλινδρο πλάκας. Παράγουν πολύ καλό χρώμα και χρησιμοποιούνται εκτενώς για εκτύπωση σε εύκαμπτες μεμβράνες.
Εικόνα 8 Μηχανή Φλεξογραφίας κεντρικού τυμπάνου, F&K 20SIX (www.bobst.com)
In Line: Παρόμοια με της στοίβας απλά η διάταξη των σταθμών είναι οριζόντια. Οδηγούνται από κοινό άξονα και μπορούν να ενσωματώσουν διατάξεις διπλώματος, κόφτες κ.ά. Χρησιμοποιούνται για σακούλες, κυματοειδές χαρτόνι, κουτιά κτλ. Εκτός από τις τρεις κατηγορίες υπάρχουν και πιο εξειδικευμένες για εκτυπώσεις εφημερίδων ή άλλες εμπορικές υψηλής ταχύτητας όπως αναφέρονται στην ιστοσελίδα της PNEAC (Printers’ National Environmental Assistance Center)
12 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Μηχανές Offset Υπάρχουν δύο τρόποι τροφοδοσίας χαρτιού (υλικού) στις μηχανές όφσετ, είτε υπό τη μορφή φύλλου (sheet fed), είτε υπό τη μορφή ρολού (web fed), ενώ κάποια πιεστήρια εκτυπώνουν και στις δύο όψεις (Romano, 1999). Στις μηχανές τροφοδοσίας φύλλου, η στοίβα χαρτιού μεταφέρεται στο πιεστήριο σε μέγεθος έτοιμο για εκτύπωση και ανοίγεται μόλις πριν για να μην επηρεαστεί από την υγρασία. Το σύστημα τροφοδοσίας παρέχει τα φύλλα ένα ένα από την ίδια ακριβώς θέση. Κάθε μονάδα εκτύπωσης (μέχρι και 12 για διπλή όψη), μία για κάθε χρώμα, περιλαμβάνει κύλινδρο πλάκας και κυλίνδρους νερού και μελάνωσης. Τέλος το σύστημα διανομής δέχεται τα φύλλα και τα στοιβάζει. (Sappi, 2003)
Εικόνα 9 Μηχανή Όφσετ τροφοδοσίας φύλλου, Speedmaster SX 52 Anicolor (www.heidelberg.com)
Παρόλο που οι αρχές λειτουργίας στις μηχανές ρολού είναι παρόμοιες με εκείνες του φύλλου, διαφέρουν πολύ μεταξύ τους στη μορφή. Οι μονάδες εκτύπωσης είναι παρόμοιες μόνο που ομαδοποιούνται ανά δύο, με δικούς τους κυλίνδρους ύγρανσης και μελανιού, κυλίνδρους πλάκας και όφσετ αλλά χωρίς κύλινδρο πίεσης. Κι αυτό γιατί τυπώνονται οι δύο πλευρές ταυτόχρονα (blanket-to-blanket) καθώς το ρολό τρέχει μεταξύ των δύο κυλίνδρων όφσετ των δύο αντικριστών πλευρών. Μπορούν να τυπωθούν από 16 μέχρι 64 σελίδες Α4. Το σύστημα ξετυλίγματος είναι αυτοματοποιημένο με οπτική υποβοήθηση για διορθώσεις και παρέχονται πληροφορίες για υπόλοιπο χαρτιού, επόμενη τροφοδοσία κ.ά. (Sappi, 2003)
Εικόνα 10 Μηχανή τροφοδοσίας ρολού, LITHOMAN (www.manroland-web.com)
13 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Μηχανές Rotogravure Στην ιστοσελίδα της Cerutti, που ειδικεύεται στην κατασκευή πιεστηρίων βαθυτυπίας, (www.cerutti.it) μπορούμε να βρούμε διάφορους τύπους μηχανών. Οι περισσότερες είναι ρολού και έχουν μεγάλο όγκο λόγω των συστημάτων στεγνώματος και διαθέτουν αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου τυλίγματος . Υπάρχουν όμως και πολλές λύσεις για εξειδικευμένα προϊόντα μικρής ποσότητας, και γενικότερα διατίθεται ποικιλία επιλογών.
Εικόνα 11 Cerutti R990, Για βραχυχρόνιες εργασίες, με γρήγορες εναλλαγές και υψηλή ποιότητα (www.cerutti.it)
Εικόνα 12 Μηχανή βαθυτυπίας για μακροχρόνιες εργασίες με υψηλή απόδοση και ακρίβεια (www.hsingwei.com)
14 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Μηχανές μεταξοτυπίας Οι μηχανές μεταξοτυπίας διατίθενται σε μεγάλη ποικιλίες, ανάλογα με το είδος του αντικειμένου, το ύφασμα, τον τύπο της βαφής. Οι χειροκίνητες είναι συνήθως περιστροφικές, γιατί βοηθά στην ταχύτητα της εργασίες, παρέχουν 4 ή 6 σταθμούς (έναν για κάθε χρώμα), είναι κατάλληλες για μικρές ποσότητες καθώς είναι χρονοβόρες (εικόνα 13). Υπάρχουν επίσης μηχανές πλήρως αυτοματοποιημένες και χρειάζεται μόνο να φτιαχτούν τα πλαίσια και να φορτωθούν τα υποστρώματα για να τυπωθούν χιλιάδες αντικείμενα σε λίγες ώρες (DFC screen printing, 2015). Στην εικόνα 14 βλέπουμε μια μηχανή μεταξοτυπίας κυλινδρική πλήρως αυτοματοποιημένη.
Εικόνα 13 V-1000, χειροκίνητη μηχανή μεταξοτυπίας (www.vastex.com)
Εικόνα 14 Super ROI multicolor Cylindrical Screen Printer (www.systauto.com)
15 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Εφαρμογές Από τις βασικές τεχνολογίες εκτυπώσεων που κυριαρχούν σήμερα η πλέον διαδεδομένη και δημοφιλής είναι η όφσετ με εφαρμογή κυρίως σε βιβλία, εφημερίδες, γραφική ύλη, κυματιστό χαρτόνι, αφίσες κ.ά. Διαφημιστικές εφαρμογές της όφσετ φαίνεται να μετακινούνται προς την ψηφιακή εκτύπωση, ενώ κάποιες εφαρμογές συσκευασίας τείνουν να χρησιμοποιούν τη φλεξογραφία, η οποία κυριαρχεί στον τομέα. Επίσης η φλεξογραφία χρησιμοποιείται σε ετικέτες και σε μικρότερο βαθμό στις εφημερίδες, ενώ φαίνεται να χάνει λίγες εφαρμογές συσκευασίας από την ψηφιακή εκτύπωση. Η ψηφιακή εκτύπωση σημειώνει τεράστια άνοδο παίρνοντας εφαρμογές που παραδοσιακά ανήκαν σε όφσετ, φλεξογραφία και μεταξοτυπία, ειδικά σε μικρές ποσότητες μέχρι Α3, ασπρόμαυρες και έγχρωμες, σε ετικέτες, σε επιγραφές και σε εκτυπώσεις βιβλίων κατά παραγγελία. Η βαθυτυπία εφαρμόζεται σε υψηλής έντασης εργασίες όπως εφημερίδες, περιοδικά και συσκευασίες, ενώ χάνει έδαφος στο χώρο των εκδόσεων από την όφσετ, και στο χώρο της συσκευασίας από την φλεξογραφία. Η μεταξοτυπία με το πλεονέκτημα της εκτύπωσης σε μη επίπεδες επιφάνειες βρίσκει εφαρμογή σε χαρτί, ύφασμα, γυαλί, κεραμικά, ξύλο και μέταλλο ενώ κυριαρχεί στο Τshirt. Πολλές εφαρμογές της φαίνεται απειλούνται από την ψηφιακή εκτύπωση. (Leurs, 2015) Στην εικόνα 14 φαίνονται διαγραμματικά τα πεδία εφαρμογής της κάθε μεθόδου. Η όφσετ εκτύπωση βρίσκει και σύγχρονες εφαρμογές σε τυπωμένα ηλεκτρονικά, διακόπτες, μπαταρίες κ.ά. (Anayath & Keppler, 2010)
Εικόνα 15 Κυριάρχες εφαρμογές των εκτυπωτικών μεθόδων (www.prepressure.com)
16 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Λόγω του ανταγωνισμού και των τεχνολογικών αλλαγών οι μεταβολές στο χώρο των εκτυπώσεων αναμένεται να είναι έντονες. Ο Hoffman-Walbeck (2015) παρουσιάζει συγκριτικά τα έσοδα από εκτυπώσεις παγκοσμίως (εικόνα 15), με πρόβλεψη για το 2016. Οι μεταβολές δεν φαίνονται τόσο απαισιόδοξες για τις συμβατικές εκτυπώσεις, όμως διαφαίνεται μια τάση ανόδου ή και εδραίωσης μεθόδων σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Συγκεκριμένα, οι εκτυπωτικές εργασίες παγκοσμίως αυξάνονται, αλλά όχι στη Δυτική Ευρώπη, οι συσκευασίες ενισχύονται, η ψηφιακή εκτύπωση κερδίζει έδαφος, όπως και η φλεξογραφία, η βαθυτυπία περιορίζεται στη συσκευασία, η όφσετ σημειώνει μείωση, ενώ η όφσετ φύλλου ελαφριά άνοδο. Οι συμβατικές μέθοδοι εκτύπωσης χρησιμοποιούνται σήμερα και για την εκτύπωση λειτουργικών ηλεκτρονικών στοιχείων (τυπωμένα ηλεκτρονικά) σε ποικιλία υποστρωμάτων. Σε σχέση με τη συμβατική μέθοδο παραγωγής τους η εκτύπωση φαίνεται πιο αποδοτική και απλή. Η εφαρμογή αυτή απαιτεί ομοιομορφία μεταξύ των στρωμάτων, με μεγάλη ακρίβεια και ειδικά, σύγχρονα και υβριδικά μελάνια (Bhore, 2013).
Πρώτες ύλες Οι παράγοντες του υλικού (μελάνης) που επηρεάζουν την εκτύπωση είναι το πάχος του στρώματος μελανιού στην πλάκα, η ταχύτητα εκτύπωσης και η γεωμετρία των συσκευών, η πίεση, η ρευστότητα του υλικού, η θερμοκρασία, οι επιφάνειες των υποστρωμάτων και ενδιάμεσων φορέων (Kipphan, 2001). Μελάνια με βάση το νερό ή διαλύτες περιέχουν συνήθως αλκοόλη. Το στέγνωμά τους μέσω εξάτμισης παράγει εκπομπές αερίων. Μπορεί να περιέχουν επίσης γλυκόλη αιθέρα ή και αμμωνία που διευκολύνουν το στέγνωμα. Τα μελάνια με βάση το νερό ή UV μελάνια στεγνώνουν με εξάτμιση ή απορρόφηση από χαρτί διαδικασία που καταναλώνει ενέργεια. Τα μελάνια UV χρησιμοποιούνται για ειδικές επιστρώσεις και βερνίκια που βελτιώνουν κατά πολύ την ποιότητα της εικόνας (ThePrintGuide). Η επιλογή του μελανιού βέβαια περιορίζεται από την ποιότητα του υποστρώματος και τον σχεδιασμό του προϊόντος. Τα μελάνια διαφέρουν ως προς τη χημική τους σύνθεση, τη ρευστότητα, τις ιδιότητες και το μηχανισμό ξήρανσής τους, και κάθε εκτυπωτική μέθοδος επιλέγει τα χαρακτηριστικά που ικανοποιούν τις ανάγκες της και εξασφαλίζουν ποιότητα και αντοχή. Μία παράμετρος που απασχολεί και επηρεάζει την τεχνολογική εξέλιξη των πρώτων υλών, είναι ο οικολογικός τους χαρακτήρας. Με στόχο την αειφορία ή λόγω επιβολής θεσμικών περιορισμών, τείνουν να συνδυάζονται οι τεχνολογίες μελανιών ώστε να οδηγήσουν σε όλη και μικρότερη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Επίσης ο κίνδυνος επιμόλυνσης των τροφίμων από τη συσκευασία, οδήγησε την τεχνολογία των πρώτων υλών σε μελάνια και επιστρώσεις χαμηλότερης μετανάστευσης και λιγότερο επιβλαβείς για τον άνθρωπο (Νικητοπούλου & Γεωργιάδου, 2015). 17 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Λύσεις με βάση διαλύτη είναι ιδανικές για πλαστικά, ταπετσαρίες και άλλες εμπορικές χρήσεις. Μελάνια με βάση το νερό λειτουργούν καλύτερα σε πορώδη υλικά όπως χαρτί και χαρτόνι. Για τη μείωση του χρόνου στεγνώματος, μελάνια δέσμης ηλεκτρονίων ή υπεριώδη είναι δημοφιλή σε υποστρώματα πλαστικά και σελοφάν. Μελάνια με χημική σκλήρυνση απαιτούν διαδικασία δύο φάσεων και χρησιμοποιούνται σε περιορισμένο αριθμό εφαρμογών (Amato, 2014). Το χαρτί, αειφόρος πόρος και ταυτόχρονα μόνιμο έγγραφο, είναι το παγκόσμιο μέσο καταγραφής της καθημερινής μας ιστορίας. Το χαρτί φέρει το παρελθόν, είναι ο καμβάς όπου ζούμε το παρόν και το μέσο πάνω στο οποίο σχεδιάζεται το μέλλον (Sappi, 2003). Πρόκειται για το συνηθέστερο υπόστρωμα εκτυπώσεων και οι παράγοντας που λαμβάνονται υπόψη για τη χρήση του είναι η οι γενικές του ιδιότητες (ομαλότητα, απορροφητικότητα, δυνατότητα συμπίεσης, οξύτητα, αδιαφάνεια, χρώμα, στιλπνότητα κτλ.), η ικανότητα ροής του στο σύστημα τροφοδοσίας, και η δυνατότητα εκτύπωσής του (Leach & Pierce, 2007). Σταδιακά, οι βλαβερές μελάνες πετρελαίου αντικαθίστανται από μελάνες με βάση φυτικά έλαια ή νερό, μελάνες λάτεξ, UV ή EB, μειώνοντας τους ρύπους. Παράλληλα εξελίσσεται και η συμβατότητά των νέων οικολογικών μελανιών με τα υποστρώματα. Νέοι τρόποι παραγωγής και επεξεργασίας χαρτιού όπως η χρήση ανακυκλωμένου, ο σεβασμός σε προστατευόμενα δάση και η ελεγχόμενη χρήση χλωρίου, βελτιώνουν τη φιλικότητα των εκτυπώσεων προς το περιβάλλον. Το βλαβερό πλαστικό αντικαθιστάται σταδιακά από ανακυκλώσιμα, βιοδιασπώμενα και κομποστοποιήσιμα υποστρώματα. Σε κάθε βιομηχανία, μέρος των εξελίξεών της, στρέφεται προς τον έλεγχο αποβλήτων και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για οικονομικούς αλλά και περιβαλλοντικούς λόγους. Μερικές καλές πρακτικές προς την αειφορία των εκτυπώσεων είναι η προσωρινή αποθήκευση αποβλήτων, με δυνατότητα επανάχρησή τους, η αντιμετώπιση και εξουδετέρωση επικίνδυνων ρύπων, οι νέοι εξοπλισμοί βελτιωμένης ενεργειακής αποδοτικότητας κ.ά. (Ισπυρίδης & Γεωργιάδου, 2015).
18 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Κρίσεις - Συγκρίσεις Όλες οι μέθοδοι εκτύπωσης εξελίσσονται τεχνολογικά, προκειμένου να επιβιώσουν ή να επεκταθούν στην αγορά, αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματά τους και βελτιώνοντας τα αδύναμά τους σημεία. Το οπτικό αποτέλεσμα της μεταξοτυπίας, με τα ζωντανά και ανθεκτικά χρώματα, η ποικιλία υλικών και αντικειμένων εκτύπωσης και τα ειδικά μελάνια (μεταλλιζέ, φωσφοριζέ κτλ.) την κάνουν να υπερέχει και σε ειδικά προϊόντα. Δεν έχει περιορισμούς στο πάχος, ούτε στο υπόστρωμα και για συγκεκριμένο όγκο παραγωγής είναι πολύ οικονομική μέθοδος. Στα μειονεκτήματα συγκαταλέγονται ο χρόνος προετοιμασίας μιας εργασίας, ειδικά αν απαιτείται υψηλή ποιότητα, λόγω των πολλών παραμέτρων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Η οικονομικά μη βιώσιμη παραγωγή ενός μόνου τεμαχίου, δίνει προβάδισμα στην ψηφιακή εκτύπωση, ακόμα και με κόστος τη μείωση της ποιότητας (www.print-it.gr). Σύμφωνα με τους Anayath και Keppler (2011), η εκτύπωση offset θα συνεχίσει να υπάρχει όσο υπάρχουν εκτυπώσεις, καθώς στηρίζεται σε τεχνολογία καθαρά επιστημονική. Τονίζουν πως πρόκειται για μία ελκυστική μέθοδο, η οποία κρατάει την κυριαρχία της έναντι της ψηφιακής, έχοντας αποδείξει την αποδοτικότητά της στο πέρασμα του χρόνου, ως καθαρή και ευκρινής μέθοδος. Η ευκολία κατασκευής των πλακών, η εφαρμογή της σε κάθε υπόστρωμα, οι προσιτές τιμές και οι σύγχρονες εφαρμογές της είναι κάποιες από τις σύγχρονες βελτιώσεις της που την κάνουν να πλεονεκτεί. Στις αδυναμίες της όφσετ συγκαταλέγεται ο χρονικός περιορισμός σε περιπτώσεις όπου απαιτείται επείγουσα, άμεση εκτύπωση. Ο χρόνος αυτό αφορά τόσο την ενεργοποίηση των μηχανών όσο και την παραγωγή πλακών. Οι πλάκες επίσης χαρακτηρίζονται ευαίσθητες, λόγω της χημικής επεξεργασίας στην οποία υπόκεινται. Σε σχέση με τη βαθυτυπία, παράγει προϊόντα λίγο χαμηλότερης ποιότητας (offsetprintingtechnology.com). Η βαθυτυπία χρησιμοποιείται για μεγάλα τιράζ και πολλές σελίδες (καταλόγους, περιοδικά), για ταπετσαρίες, περιτύλιγμα, συσκευασίες και υλικά συσκευασίας και σε μεγάλες διαστάσεις (πλάτους πάνω από 4 μέτρα). Οι εικόνες δεν ελέγχονται πριν, και οι τόνοι καθορίζονται από την ένταση των βαθουλωμάτων. Η τυπική ταχύτητα εκτύπωσης είναι 10-15m/s. Χρησιμοποιείται τολουόλιο ως διαλύτης το οποίο θέτει θέματα περιβάλλοντος και υγείας αν παραμείνει στο εκτυπωμένο προϊόν. Είναι μέθοδος οικονομικά συμφέρουσα για μεγάλους όγκους. Η κατασκευή του κυλίνδρου είναι χρονοβόρα και δαπανηρή. Τυπώνεται μόνο μία πλευρά σε κάθε μονάδα χρώματος (Leppänen, 2011). Η φλεξογραφία είναι ένα πολυδύναμο και ευπροσάρμοστο μέσο χειρισμού παραγωγών μεγάλης κλίμακας καθώς προσφέρει (Amato, 2014):
Ποικιλία μελανιών πολλά εκ των οποίων απαιτούν λίγο ή καθόλου στέγνωμα (αποφεύγοντας επιπλέον κόστος εξοπλισμού και συντήρησης) Ποικιλία εκτυπώσεων σε πορώδεις και μη πορώδεις επιφάνειες. Μία εκτυπωτική πλάκα επιτρέπει τη δημιουργία εκατομμυρίων πανομοιότυπων αντιγράφων από ένα πρότυπο. 19
ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Οι προκαθορισμένες ποσότητες μελάνης για όλη τη διαδικασία εξαλείφουν την ανάγκη επανυπολογισμών και προσαρμογών στη μέση της εργασίας. Δίνει τη δυνατότητα εκτύπωσης συνεχών μοτίβων χωρίς διακοπές σε πολλά μέτρα Ιδανική για συμπαγείς έγχρωμες εκτυπώσεις. Λόγω του συστήματος ακρίβειας και ελέγχου του μελανιού, παράγονται στερεά χρώματα σε κάθε υπόστρωμα. Ακόμα και σε περιπτώσεις πολλαπλών στρώσεων, το γρήγορο στέγνωμα δίνει και πάλι πλεονέκτημα στην μέθοδο. Προσφέρει τέλεια ισορροπία αντοχής και ασφάλειας για τρόφιμα. Οι αυστηρές προδιαγραφές στις συσκευασίες τροφίμων και τα μη-πορώδη υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως κάνουν τη φλεξογραφία ιδανική για ένα προϊόν ακίνδυνο αλλά και σταθερό.
Μία σύγκριση μεταξύ φλεξογραφίας και βαθυτυπίας (Mas, n.d.) καταλήγει πως η φλεξογραφία σκοπεύει να παραμείνει δυναμικά στην αγορά επικρατώντας της βαθυτυπίας, καθώς επικεντρώνεται στη χρήση όλο και λεπτότερων υλικών, μειώνει το κόστος ανά κιλό και προσαρμόζεται στις νέες περιβαλλοντικές ανάγκες.
20 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Βιβλιογραφικές Αναφορές Amato, D. (Chicago tag & Label). (2014). Advantages of Flexographic Printing. Ανακτήθηκε στις 13/12/2015 από www.flexoglobal.com Anayath, R. & Keppler, G. (2010). Allurement of Offset Technology. Heidelberg India: Printpromotion Seminar-2010. Bhore, S. (2013). Formulation and Evaluation of Resistive Ink for Applications in Printed Electronics. Western Michigan University (Master Tesis). Bobst (Official website). www.bobst.com Cerutti (Official website). www.cerutti.it DFC screen printing. (2015). History of Custom Screen Printing. Ανακτήθηκε στις 14/12/2015 από www.dfcscreenprinting.com Grigar, D. & Kelly, M. (2003). Vastex Inc: Introduction to Screen Printing. Ανακτήθηκε στις 15/12/2015 από www.vastex.com Heidelberger Druckmaschinen AG. (Official website). www.heidelberg.com Hoffman-Walbeck, T. (2015). Currents Trends in Print Production. Graphica 2015, Athens. Hsing Wei (Official website). www.hsingwei.com Ισπυρίδης, Ν. & Γεωργιάδου, Ε. Έρευνα: Η Αειφορία στο Στάδιο των Εκτυπώσεων των Γραφικών Τεχνών, ΕΑΠ 2015 Kipphan, H. (2001). Handbook of Print Media. Berlin: Springer Verlag Leach, R. & Pierce, R. (2007). The Printing Ink Manual. Springer: The Netherlands Leppänen, T. (2011). Rotogravure printing: BJAA60A1300 Usage and properties of paper. UPM. Ανακτήθηκε από στις 10/12/2015 από www.noppa.lut.fi Leurs, L. (2015). Printing processes. Ανακτήθηκε στις 12/12/2015 από www.prepressure.com Manroland Web Systems. (Official website). www.manroland-web.com Mas, A. (n.d.) Flexo vs Gravure. Comexi, Spain. Ανακτήθηκε στις 11/12/2015 από www.tappi.org Miletic, M. & Jamnicki, S. & Bertic, I. (n.d.). Ink Trapping in Hybrid Printing Technology. University of Zagreb. Ανακτήθηκε στις 10/12/2015 από forme.grf.unizg.hr Offset Printing Technology (website). Ανακτήθηκε στις 11/12/2015 από www.offsetprintingtechnology.com PNEAC. (Printers’ National Environmental Assistance Center). Flexographic Printing Press Types. Ανακτήθηκε στις 12/12/2015 από www.pneac.org Printing Industry Exchange. (2007). Waterless Offset, A.K.A. Dryography (#75). Ανακτήθηκε στις 12/12/2015 από www.printindustry.com 21 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15
Βεατρίκη Ντόβα, Εργασία Νο 2
Print-it, Εκτυπώσεις μεταξοτυπίας (Ιστοσελίδα). www.print-it.gr Rayonet. (2011). Class Manual: Screen Printing Academy. Ανακτήθηκε στις 15/12/2015 από www.rayonet.com Romano, F. (1999). Printing Processes. Professional prepress, printing, and publishing (pp. 89185). Ανακτήθηκε στις 12/12/2015 από home.pearsonhighered.com Sappi. (2003). The Printing Process: Sheetfed and heatset web offset printing technology. Sappi Europe SA, Brussels. Ανακτήθηκε στις 9/12/2015 από www.sappi.com Steingraeber, J. (2012). Advancements in ESA in Rotogravure. Ανακτήθηκε στις 11/12/2015 από www.steingraeber-corp.com Tabushi, T. & Ikeda, H. & Furuyashiki, F. (2005). From Disposable to Reusable – New Plate Making System Lowers Printing Cost with Reduced Impact on Environment. Mitsubishi Heavy Industries. Ανακτήθηκε στις 13/12/2015 από www.mhi.co.jp ThePrintGuide. (Consumer’s Guide to Printed Products & Services). Flexographic Inks. Ανακτήθηκε στις 12/12/2015 από www.theprintguide.com
22 ΓΤΠ60 ΑΘ1 16/12/15