Painolevyt

Flexopaino

Periaate

Fleksopainon painoaihe on kohokuviona eli reliefinä joustavasta materiaalista valmistetulla painolevyllä tai laatalla. Juokseva, matalaviskoosinen painoväri annostellaan painolevylle rasteri eli anilox-telalta, jonka rasterikuppirakenne muistuttaa syväpainosylinteriä. Väri siirtyy painolevyn koholla oleville pinnoille ja niiltä painonipissä paperille.

Painolevyn valmistus

Painolevyjen valmistuksessa käytetään kumi –ja fotopolymeerilevyjä. Painopinta voi muodostua yhdestä isosta painolevystä tai useammasta erillisestä painosylinterin pinnalle kiinnitetystä laatasta.

Levyjen ominaisuudet

Fleksopainolevyjen pinnan kovuus on n. 30-60 Shorea ja paksuus n. 0,75-6 mm. Painolevyn alla on joustoalusta, joka voi olla kovuudeltaan 10-20 Shorea.

Kovat painolevyt siirtävät väriä vähemmän kuin pehmeät ja mitä karheampi paperi on käytössä, sitä pehmeämpää painolevyä ja syvempää reliefiä tarvitaan.

Painolevyn kovuus-joustavuussuhde vaikuttaa tarvittavaan nippipuristukseen. Laatan ollessa pehmeä, levyssä olevat pienet pisteet ja viivat eivät ole riittävän jäykkiä vaan ”vääntyvät”, jolloin seurauksena on pisteen kasvu ja epätasainen, huono painojälki. Laajoja pintoja voidaan painaa hyvin pehmeilläkin laatoilla. Olisi hyvä, jos levymateriaali kestäisi painoväreissä käytettävän liuottimen ja muut aineet. 

Levytyypin valinnan tulisi tapahtua painettavan materiaalin, tuotetyypin sekä halutun laatutason mukaan. Nykyisin painolevyt ovat ohuempia kuten mm. 

• Aaltopahvipainatuksessa 2,8 mm
• Pakkaus –ja etikettipainatuksessa n. 1mm

Kumilevyt

Kumilevyt olivat käytössä ennen siirtymistä fotopolymeerilaattoihin. Levyt valmistettiin vulkanoimalla. Vulkanoinnista aiheutunut kutistuma sekä tasomaisten laattojen asemoinnista kaarevalle sylinteripinnalle johtuva venymä vaikuttivat kohdistukseen.

Nykyään kumilevyt voidaan valmistaa laserin avulla. Näin saadaan aikaan saumaton painopinta, jonka yksityiskohtien toisto ja painokestävyys ovat hyviä.

Laserilla valmistettaessa ei synny mittausongelmia, joten kohdistustarkkuus parempi kuin vulkanoiduissa laatoissa.

Fotopolymeerilevyt 

UV-valo aiheuttaa fotopolymeerilevyssä polymeroitumisreaktion, jonka seurauksena valottuneet alueet kovettuvat. 

Valottumatta jääneet alueet pestään pois kehitysvaiheessa. Jälkivalotus varmistaa lopullisen polymeroitumisen. Fotopolymeerilevyjen myötä on fleksopainamisen laatu ja mittapysyvyys parantunut, rasteritiheydet kasvaneet ja painoväreissä käytettävien liuotinten valikoima laajentunut. Painolevyn valmistuksen nopeus kasvanut.

Levyn valotus 

Fotopolymeerilevy voidaan valmistaa perinteisellä menetelmällä valottamalla negatiivifilmin läpi UV-valolla tai nykyisellä CTP-tekniikalla eli laser-valotuksella.

Levyn valmistuksessa seuraavat vaiheet:

• Taustavalotus (yksikerroslevyt)
• Päävalotus
• Kehitys eli pesu
• Kuivaus
• Karkaisu ja jälkivalotus

Taustavalotus

Taustavalotus tehdään yksikerroslevyille. Valotus tehdään levyn alapuolelle UV-valolla. UV-valo kovettaa levyn pohjan haluttuun reliefisyyteen asti. 

Monikerros levyt eivät tarvitse taustavalotusta.

Päävalotus

Painoaihe valotetaan levylle negatiivifilmin läpi. Valottuneet alueet kovettuvat ja muodostavat reliefin.

Kehitys

Aluksi poistetaan valottumaton osa painolevyn fotopolymeeristä harjojen ja pesunesteen avulla. Pesutulokseen vaikuttavat:

• Pesunesteen koostumus
• Lämpötila
• Mekaanisen harjauksen voima
• Pesuaika

Liiallinen pesu ei ole hyväksi levylle, sillä se poistaa painoaiheen pieniä yksityiskohtia ja riittämätön pesu jättää reliefisyyden liian pieneksi.

Kuivaus

Aluksi levy kuivataan lämpimällä n. 60°C ilmalla, jolloin pesuliuotin haihtuu ja reliefi kiinteytyy. Liian kova kuivaus saattaa kutistaa levyä, liian vähäinen saattaa aiheuttaa reliefin elämistä.

Karkaisu ja jälkivalotus 

Levyn pinnalla oleva tahmeus poistetaan upottamalla se karkaisuliuokseen. Sitten levy huuhdellaan vedellä ja kuivataan. Lopuksi levyn etupuolelle annetaan jälkivalotus, jolla varmistetaan polymeroituneiden kohtien kovettuminen.

CTP-tulostus

Painolevy voidaan valmistaa digitaalisesta aineistosta kolmella perusmenetelmällä. Tulostukseen käytetään ulkorumputekniikkaa. Laserkaiverrusta voidaan soveltaa sekä kumi- että fotopolymeerilevyille. Lasersäteen osuessa fotopolymeeripintaan tapahtuu ablaatio, jossa valottunut materiaali höyrystyy. Kehitystä ei tarvita.

Toinen CTP-tekniikka perustuu monikerrospainolevyyn, jonka pinnassa on musta maskikerros. Laservalotus muuttaa pinnan kirkkaaksi. Valotettu maski toimii negatiivifilmin tavoin. Levy valotetaan UV-valolla ja prosessoidaan perinteisen levyn tavoin. 

Kolmannessa vaihtoehdossa käytetään infrapuna-alueella toimivaa termolaseria ja vastaavan herkkyyden omaavaa fotopolymeerilevyä. Laser aiheuttaa levyn valotettujen alueiden polymeroitumisen. Valotuksen jälkeen levy kehitetään.

Painolevyn laatu 

Painolaadun kannalta kriittistä on painolevyn vaalean ja tumman pään sävyntoisto sekä pisteenkasvun huomioiminen levynvalmistuksessa. Painolevyn reliefin syvyydellä on merkitystä etenkin tumman pään sävyntoistossa.

Suuria rasteritiheyksiä käytettäessä reliefisyvyys jää pieneksi, jolloin rasteripinnan tukkeutuminen alentaa kontrastia ja huonontaa sävyntoistoa. Reliefirakenteen profiilikulman ja painavan pinnan reunan terävyys vaikuttavat osaltaan sävyntoistoon. Tavoitteena on, että reliefin vaipalta ei siirtyisi painoväriä painettavalle materiaalille. Profiilikulmaan vaikuttavat valotusvaiheen muuttujat, terävyyteen mm. filmin reunahuntu.

Offsetpaino

Periaate

Jos pintajännitys on alhaisempi kuin kiinteän aineen pinta-energia, neste leviää ja tarttuu kiinteälle pinnalle. Aluksi painolevy kastellaan kostutusvedellä, joka leviää levyn ei-painaville pinnoille, joiden pintaenergia on veden pintajännitystä korkeampi.

Sitten levylle levitetään öljypohjainen painoväri, joka tarttuu ainoastaan painaville pinnoille. Tämän jälkeen painoväri siirtyy levyltä kumipinnalle ja siitä paperille – molempien pintaenergia on korkeampi kuin painovärin pintajännitys.

Painolevyn painavan pinnan sanotaan olevan oleofiilinen eli öljyä vastaanottava ja samalla hydrofobinen eli vettä hylkivä. Ei-painavaa pintaa kutsutaan hydrofiiliseksi vettä vastaanottavaksi.

Levymateriaalit ja raakalevyjen valmistus 

Yleisin painolevymateriaali on alumiini. Lyhyisiin painoksiin käytetään yleensä polyesterilevyjä. Painolevy Offsetpainossa on paksuudeltaan 0,15-0,30 mm. Painolevyt pinnoitetaan valoherkällä n. 0,2 mm paksulla kalvolla. 

Yleisimmät kalvomateriaalit:

• Diatsoyhdisteet
• Fotopolymeerit
• Hopeahalidit
• Muut valoherkät aineet

Kalvon spektraalinen herkkyys vaikuttaa sen valotuksessa käytettävän valonlähteen valintaan. Alumiinilevyn pinta karhennetaan elektrokemiallisesti eli kuurnataan, jotta valoherkkä kalvo tarttuisi siihen hyvin. Kuurnauksesta on myös hyötyä veden vastaanoton kannalta. Pinnan kovuutta parannetaan usein oksidoinnilla. Kalvotusvaiheessa valoherkkä kalvo levitetään tasaiseksi kerrokseksi alumiinilevyn pinnalle.

Levyn valmistus kopioimalla

Perinteisessä levynvalmistuksessa painolevy asetetaan kontaktiin positiivi- tai negatiivifilmeistä kootun asemoinnin kanssa ja valotetaan UV-valolla. Filmissä oleva kuva-aihe kopioituu levylle.

Negatiiviprosessissa UV-valo aiheuttaa valoherkän aineen polymeroitumisen, jolloin valottuneet kohdat – painava pinta – kovettuvat. Kehitysvaiheessa valottumaton kalvo pestään pois levyn pinnalta ja alla oleva alumiinipinta paljastuu.

Positiiviprosessissa UV-valo aiheuttaa valoherkässä kalvossa sidosten purkautumisen ja kalvon pehmenemisen. Valottumattomat, kovaksi jääneet kohdat muodostavat painavan pinnan ja ei-painava pinta poistetaan kehyksessä.

UV-valon sironta aiheuttaa negatiivilevyillä rasteripisteen kasvua, positiivilevyillä pisteen pienenemistä. Tämä otetaan huomioon prepress-vaiheessa ja sitä hallitaan vakioimalla painolevyn valotus ja kehitys. 

Painolevyn painoskestävyyden lisäämiseksi se voidaan lämpökäsitellä, jolloin painavan pinnan polymeerikalvo kovettuu.

Kopioinnilla valmistettujen levyjen laatuongelmia ovat mm. Pölyhiukkasten kopioituminen   levylle ja manuaalisissa työvaiheissa aiheutuvat kohdistusvirheet. Levynvalmistusta edeltävät filmitulostus ja asemointi vaativat oman aikansa. Itse levyn valmistus on nopeaa, aikaa kuluu parhaimmillaan vain muutama minuutti.