Chế bản Flexo chỉ phức tạp khi bạn không kiểm soát được nó
I. GIỚI THIỆU QUY TRÌNH TẠO BẢN FLEXO
Quy trình làm bản Flexo, về cơ bản thật là đơn giản. Bạn có thể bắt đầu từ một tấm vật liệu polymer đặc (hoặc lỏng) , được chiếu tia UV chọn lọc để polymer hóa , sau đó bóc tách những phần tử không cần thiết ( không mang nội dung, hình ảnh ) trước khi lên máy in. Hơn 30 năm trước bản Flexo còn được làm bằng tay nhờ những người thợ khắc bản khéo léo.
Ngày nay công việc chế bản flexo đã tiến bộ rất nhiều, ngày càng khoa học với chất lượng được nâng cao vượt bậc. Tuy nhiên,  mọi người thấy nó khá phức tạp? Bài viết này hy vọng sẽ giải thích thêm những điểm cơ bản về công nghệ chế bản flexo và làm sáng tỏ một số điều thường gây tranh luận .
Thuật ngữ về bản Flexo
Để  giải thích quá trình làm bản, điều trước tiên ta cần hiểu được cấu trúc của bản Flexo và một số thuật ngữ chuyên môn . Khi tạo bản, phần nền trên đó phần từ in được tạo chân được gọi là đế bản (floor). Chiều cao từ đế bản cho tới bề mặt hình ảnh gọi là lớp chạm nổi bản (relief). Mặt lưng của bản được tăng cường với một lớp film để tạo sự ổn định về kích thước.
Chiều dày bản ( caliper )  phụ thuộc vào máy in và công dụng in của nó. Chiều dày này thay đổi từ 0.045” (1.14 mm) tới 0.25” (6.35 mm). Với độ dày trung bình của lọai  bản mỏng ( thin plate ) ở Bắc Mỹ là 0.067” (1.70 mm) được dùng cho việc in nhãn mác, hộp gấp, bao bì mềm… Bản dày từ 0.125” tới 0.25” được dùng nhiều trong bao bì carton dợn sóng , bao bì nylon…

                                                                                          Hình 1: Cấu trúc của bản in Flexo
Phương pháp chế tạo bản
Có hai loại bản photopolymer cơ bản là: bản lỏng hoặc bản tấm- được sử dụng để gia công hầu hết các loại bản. Bản photopolymer được chế tạo bởi những phần tử monomer và phần từ kích hoạt bằng tia  UV. Do đó sau khi được chiếu tia UV, các phần tử monomer sẽ phản ứng hóa học và kết nối với nhau thành một khối hợp chất polymer. Với bất cứ loại bản nào- lỏng, đặc, bản analog hoặc digital- đều theo cùng  quy trình phản ứng hóa học này trong quá trình gia công, tạo bản.
Thông thường, bước đầu tiên là phơi phần đế của bản với tia UV, làm cứng chúng đều nhau để tạo phần đế bản có chiều dàu đạt mức yêu cầu. Việc này cũng kích hoạt những đơn phân tử và phân tử nhạy sáng UV trong suốt phần còn lại của bản photopolymer.
Phần mặt trước bản sau đó được phơi tia sáng UV một cách chọn lọc, nhờ vào các lọai mặt nạ (mask) để tạo những khu vực hình ảnh, còn phần tử  không hình ảnh được giữ lại không polymer hóa. Những hình ảnh càng chi tiết thì qui trình càng lâu.
Phần từ không hình ảnh của phân tử không polymer hóa sau đó được bóc tách- bằng nhiều phương pháp khác nhau- tới mặt đế bản để lại phần chi tiết hình ảnh. Phương pháp phổ biến nhất là bóc tách phần không in trên bản đặc bằng cách dùng các loại hóa chất rửa bản (dung môi truyền thống, dung dịch loại mới mùi nhẹ, hoặc nước và tổ hợp các chất tẩy rửa) – quá trình nhiệt (bao gồm việc gia nhiệt làm chảy các phần tử polymer và tách chúng ra với vật liệu wick bằng áp lực.
Bản lỏng (liquid)
Trong trường hợp dùng hóa chất xử lý, khi phần tử không hình ảnh được tách khỏi, những dung dịch bị hấp thụ làm bản tăng kích thước lên phải được bốc hơi hết để bản khắc phục liền lại chiều dày ban đầu trước khi qua giai đoạn kế tiếp. Điều này thực hiện bởi những bộ gia nhiệt và luồng khí nóng.
Bề mặt của khu vực hình ảnh thì thường là ở giữa tấm polymer thường còn sót lại những phần tử chưa polymer hóa và còn dính. Để khắc phục vấn đề này, bản được phơi sáng lần nữa bằng đèn UVA và UVC để hoàn thành quá trình polymer hóa cũng như làm khô hoàn toàn mặt bản.
Bản Flexo sau đó sẳn sàng để kiểm tra, đo đạc và hoàn thiện. Bản sau gia công phải được giữ một thời gian trước khi dùng vì sự phản ứng hóa học polymer hóa không ngừng ngay lập tức mà thường tiếp tục diễn ra nhiều giờ sau khi phơi bằng tia UV cho tới khi bản hoàn toàn ổn định. Lo sử dụng bản quá sớm có thể giảm tuổi thọ bản và ảnh hưởng đến sự ổn định, đặc biệt đối với những chi tiết hình ảnh nhỏ.
Đây là quá trình cơ bản gia công bản Flexo và nó tương đối đơn giản. Điều làm cho việc tạo bản phức tạp là sự khác biệt đáng kể của những kết hợp có thể xảy ra giữa các yếu tố khác nhau như:
  • Vật liệu bản polymer, độ dày bản, độ cứng bản, mặt nạ mask, công nghệ ghi bản.
  • Hệ thống xử lý bản, dung dịch xử lý bản và những phần tùy chọn của công đoạn hoàn thiện. Nó cũng tùy thuộc việc ứng dụng in sau cùng của bản hoặc là nhãn in narrow web, bìa carton, bao thư, bao bì mềm, bao nylon nhiều lớp, bao bì sóng…
II. CÁC CÔNG NGHỆ GHI BẢN FLEXO - KODAK
Phương pháp ghi bản

Phương pháp ghi bản thông dụng nhất hiện nay trong in Flexo là analog và digital Laser Ablatine Mask System (LAMS). Đối với hệ thống analog, phim matt (phim có mặt nhám chuyên dùng cho bản flexo) được ghi riêng và đặt lên trên tấm bản analog, phủ lên với một tấm chân phim để hút chân không và sau khi hút chân không, bản Flexo được phơi bằng tia UV. Hạt tram và đường nét trên bản thường to hơn so với tram và đường nét trên phim vì sự tán xạ và sự phản xạ của ánh sáng sau khi xuyên qua lớp phủ, tấm phim đã ghi ảnh và tấm phủ bản để ngăn không cho phim dính vào bản photopolymer. Bản analog cũng có cấu trúc hạt tram bằng … với cấu tạo hỗ trợ tương đối tốt.
Công nghệ digital LAMS không dùng phim, thay vào đó một lớp màu đen được áp chặt lên mặt bản. Lớp mặt nạ đen được đốt sử dụng laser công suất cao, rồi hút sạch lớp mặt nạ đen khi hình ảnh yêu cầu, để lại lớp mặt nạ trên phần tử không hình ảnh. Bản sau đó được phơi với quy trình phơi thông thường, nhưng không có hút chân không- tức là nó được phơi với sự hiện diện của không khí. Phần tử oxy trong không khí tác động lên mỗi phân tử kích hoạt polymer, làm chậm quá trình polymer hóa, điều này khiến hạt dot bị co lại và thay vì đầu bằng, hạt dot có có hình đầu tròn (như viên đạn)
Công nghệ thế hệ thứ 3 đang phát triển, từ năm 2008 là công nghệ làm bản Laminate, khi một lớp phim nhiệt Thermal imaging layer (TIL), một loại phim nhiệt năng suất cao được ghi bằng thiết bị ghi nhiệt công suất thấp, thường dùng trong Offset hơn Flexo. Lớp TIL sau đó được ép chân không lên bản Flexo digital đặc biệt, do đó mặt thuốc của TIL hoàn toàn tiếp xúc với bản polymer, còn đế phim sử dụng như một rào chắn ngăn oxy tác động. Cả bản và lớp TIL được phơi trong không khí, nhưng không có tác dụng của oxy và tiếp xúc hoàn hảo giữa bản với mặt thuốc tạo kết quả chuyển tiếp hình ảnh 1: 1 từ  file sang bản. Lớp TIL sau đó được bóc khỏi trước khi hiện bản và xử lý như qui trình bình thường. Cấu trúc của hạt tram có chóp bằng đầu với hổ trợ tốt, như bản analog nhưng độ phân giải cao hơn rất nhiều, tới 300 lpi tầng thứ đầy đủ từ 0 – 100%.

     Bản Kodak Flexel NX                             Bản Flexo Digital truyền thống
           Hình 2: Cấu trúc hạt tram chóp bằng đầu của công nghệ làm bản Laminate

                        Hình 3: So sánh hạt tram chóp bằng đầu và hạt tram chóp đầu tròn

                               Hình 4: So sánh hình ảnh sau khi in giữa hạt tram chóp đầu bằng và chóp đầu tròn
Phương pháp làm bản thứ 4 là khắc trực tiếp Direct Laser Engraving (DLE), nơi phần tử không mong muốn được đốt bởi đầu laser có công suất cực cao, để tạo phần hình ảnh. Đây là quá trình làm bản thuần túy digital, không dựa vào phản ứng hóa học với việc chiếu UV và quá trình tạo bản. Nó được sử dụng phổ biến cho việc in hình ảnh liên tục và chế bản hình ống (sleeve). Tốc độ và giá thành của hệ thống laser là hạn chế. Hiện nay công nghệ này đang phát triển.
Công nghệ ghi Laser:
Có nhiều công nghệ ghi laser được áp dụng cho bản digital Flexo. Hai trong số chúng được ứng dụng cho bản digital LAMS và là laser năng lượng cao để đốt lớp mặt nạ đen.
Phương pháp phổ biến nhất là chùm tia laser đơn Gaussner. Chùm tia này đốt bản với năng lượng cao nhưng có profile dạng hạt soft dot, do cấu trúc của profile laser với năng lượng cao ở trung tâm chùm tia, suy giảm mạnh ở vùng rìa tạo ra profile dạng hình chuông. Phương pháp thứ hai là chùm laser nhiều tia với nhiều chùm tia năng lượng thấp kết hợp tạo ra mức năng lượng tương đương. Nhưng phiên bản này cũng tạo ra nguồn trung tâm năng lượng cao, rồi giảm mạnh ở vùng gần bìa chùm tia, kết quả làm ít đi phần rìa của hạt soft dot.

Hình 5: Công nghệ SQUARESPOT so sánh với công nghệ khác

Sự lựa chọn thứ ba ứng dụng cho hệ thống ép bản chân không, với công nghệ tram vuông SquareSpot năng lượng thấp được sử dụng để ghi lớp film nhiệt TIL trước khi ép chân không lên lớp bản Flexo digital. Mỗi hạt 10,6 micron là một ma trận của 4x4 laser tạo cấu trúc hard dot với rìa cạnh sắc nét và chuyển tiếp hình ảnh 1 đối 1 từ ành digital tới bề mặt bản. So với file digital bao gồm những hình ảnh tạo bởi những ảnh điểm vuông. Việc dùng laser profile với dạng tròn luôn luôn cho kết quả có sai số trong việc chuyển digital file sang bản. Điều này xảy ra khi các ảnh điểm laser chồng lên nhau và thay đổi diện tích hạt. Trong công nghệ digital LAMS kết hợp với việc tác động oxy hóa làm hạt tram co lại trong quá trình phơi UV. Điều này thực tế làm mòn cạnh của hạt khi chùm tia chồng lên, làm hạt trông dễ chấp nhận được nhưng sự thay đổi trong quá trình ghi và hiện có ý nghĩa là kết quả cuối cùng có thể dao động mạnh và khó kiểm soát.
 
Hình 6: Công nghệ SQUARESPOT.
III. QUY TRÌNH PHƠI, HIỆN VÀ XỬ LÝ BẢN
Phơi bản  UV
Bước quan trọng cho mọi cộng nghệ làm bản Flexo là phơi bản bằng tia UV để tạo sự phản ứng polymer hóa khu vực có hình ảnh. Đây là phần quan trọng nhất trong việc kiểm soát bản sau cùng được tạo ra. Công nghệ cơ bản này thay đổi rất ít trong suốt 20 năm qua với sự tăng cường nhỏ hơn là những bước thay đổi lớn. Chìa khóa của quá trình này là sự ổn định và chính xác lặp lại.
Những biến đổi được biết đến như nhiệt độ, độ ẩm có thể ảnh hưởng đến quá trình phơi và kết quả sau cùng. Những bộ phận đơn giản như mặt phẳng được làm lạnh của bàn phơi, lượng gió giải nhiệt đầy đủ để thổi hơi nóng trên mặt bản có thể hỗ trợ lớn cho việc tăng cường ổn định cho bản. Một yếu tố xét đến là khuynh hướng tự nhiên của bóng đèn tuýp UV là giảm cường độ cũng như năng lượng qua thời gian sử dụng. Việc có một bộ phận điều chỉnh ánh sáng đo lượng sáng phát ra và điều chỉnh thời gian phơi tự động sẽ đảm bảo cùng lượng sáng ổn định là một yếu tố quan trọng trong việc phơi bản.


Hình 7: Máy phơi bản UV GLUNZ & JENSEN
Quá trình hiện và xử lý bản
Đối với tất cả qui trình làm bản Flexo (trừ DLE), quá trình hiện bản là quá trình xử lý hóa chất. Những phần tử monomer không mong muốn và phần kích thích ánh sáng được bóc tách và hòa tan hoặc nung chảy và bóc tách. Phương pháp phổ biến nhất là dùng hóa chất rửa bản – hoặc là nước và chất tẩy rửa như là một dung dịch nước tẩy hoặc là dung dịch như là hệ thống hóa chất rửa bản. Trong hai trường hợp hóa chất hiện hấp thu phần tử photopolymer nhưng sau đó có thể tái sinh và tách ra phần photopolymer không cần thiết, sau đó được gởi đi để tái tạo lại.
Dung dịch dùng ngày nay được coi là không có phần tử độc hại, mùi nhẹ, giảm VOC level và thân thiện với người vận hành. Nó được tái tạo bằng công nghệ chưng cất truyền thống hoặc tái sinh với một gallont của dung môi tái tạo với tỷ lệ 90%, có thể dùng để tạo nên gần 40 feet vuông của bản photopolymer loại 0.067”.
Quy trình tạo bản nhiệt cũng là một phương pháp phổ biến khác, thay vì hòa tan phần bản polymer không cần thiết, phần tử này được nung nóng nhiều lần làm chảy nó, với thiết bị làm tan chảy polymer dùng lô developer đặt dưới áp lực. Thường là bản Flexo phải qua 8-12 vòng trong chu trình này để đạt được độ sâu cần thiết cho mặt bản polymer phần tử in, với việc làm chảy vật liệu bản không cần sẽ sản sinh ra khí được hút ra khỏi khu vực sản xuất. Cuộn developer là vật liệu dùng một lần và phải lớn hơn khổ bản. Thông thường để tạo 40 feet vuông của bản (tương đương sử dụng một gallon dung môi), 440-480 feet vuông của cuộn lô developer được dùng và phải trả lại cho nhà máy chế tạo để thải theo đúng qui định an toàn hoặc tái sinh lại.
Việc chọn dung môi, dung dịch tẩy rửa hoặc qui trình nhiệt được quyết định dựa trên yêu cầu kỹ thuật. Xem xét những lợi điểm và khuyết điểm của từng công nghệ như tráng rửa bằng dung môi với khả năng tạo bản với thông số cao nhất, nhưng quá trình nhiệt thuận tiện nhất và nhanh hơn hiện nay. Yếu tố cần xem xét nữa là hóa chất mới và quy trình tái sinh đang thay đổi sự cân bằng này về tốc độ và sự tiện ích.
IV. Kết luận
Nói chung, công nghệ làm bản Flexo khá phức tạp khi bạn không thể kiểm soát được chúng. Trong thực tế nó là kết hợp giữa vật liệu bản và hệ thống ghi để tạo nên 1 bản Flexo có thể chấp nhận về mặt thương mại cho việc in ấn. Quy trình chuyển hình ảnh và tạo bản càng ổn định chừng nào thì quy trình in trên máy càng ổn định, giúp cho việc rút ngắn thời gian set up, chạy thử và tăng cường sự ổn định lặp lại. Sẽ tốt hơn cho nhà in, người sử dụng sau cùng và cuối cùng là môi trường xung quanh.

Sản phẩm khác