10 月 8, 2024

什麼是柔版印刷?了解其製程與應用

由於市場對環保且具創新的包裝解決方案需求日益增加,包裝與印刷產業長期以來均呈現穩健成長。根據報告顯示,全球包裝市場規模預計將於 2026 年達到 $1 兆以上,年複合成長率(CAGR)將接近 3.5%。作為這些領域中不可或缺的技術之一,柔版印刷正迅速受到歡迎。毋庸置疑,它有助於滿足當今不斷變化的生產需求。那麼,柔版印刷究竟是什麼,又為何被視為一種如此可行的方法呢?

什麼是柔版印刷?

柔版印刷(通常簡稱柔版)是一種高速印刷方法,利用具有柔韌性且圖像凸起的印版,將油墨轉印至各種材料上。它主要採用卷對卷印刷方式,適用於連續印刷應用,特別是在塑膠、紙張和箔片等基材上。柔版印刷的起源可追溯至 20 世紀初,當時被稱為「橡膠版印刷」,其名稱源於使用柔軟的橡膠版和揮發性油墨。儘管初期受限於油墨暈染及耐用性問題,但這項技術已演進至採用現代光聚合物印版及環保油墨。如今,由於其適應性強、速度快且成本效益高,柔版印刷已廣泛應用於包裝和標籤等產業,使其成為大規模印刷食品包裝、消費品及標籤等產品的熱門選擇。

柔版印刷

柔版印刷的製程是怎麼運作的?

柔版印刷機的核心組件

平滑的柔版印刷過程取決於幾個關鍵組件的協調運作。該機器通常由網紋輥、印版輥、刮刀和壓印輥組成。

元件功能材料
網紋輥內含數千個微小細胞,用以控制油墨量,並將油墨均勻地轉移至印版,使油墨在圖像上分布均勻。陶瓷或鍍鉻鋼材
印版滾筒用於固定印有待印圖像的柔性印版。圖像區域呈凸起狀,而非圖像區域則呈凹陷狀,以確保油墨能精準轉移。鋼或鋁
刮刀清除網紋輥表面多餘的油墨,確保僅有適量的油墨殘留於蝕刻細胞中,以維持油墨供應的穩定性。不鏽鋼
印版滾筒施加均勻的壓力,確保基材與上墨的印版緊密接觸,使圖像能平滑轉印,不會產生變形或滑移。淬火鋼

柔版印刷製程的逐步工作流程

試片的準備

印刷版通常由柔性光聚合物材料或橡膠製成。其製程是透過掩模將紫外線照射至印版上,使圖像區域硬化,其餘部分則保持柔軟且可剝除。此印版在柔版印刷過程中擔任圖像載體的角色。印版一旦成形即為永久性——此步驟中的任何瑕疵(例如曝光不足或污染),都可能導致印刷時出現套印不準或油墨轉移不均等問題。正因如此,對細節的細心關注至關重要。

板卡安裝

為了達到最佳的印刷對位效果,柔版印刷版與裝版套筒都必須保持一塵不染,以防止任何雜質影響印刷品質。每種顏色均使用獨立的印版,對於設計複雜或多色的印品而言,精確的定位至關重要。裝版過程中的對位偏差極易導致印刷錯位或圖像模糊,因此每塊印版都必須以絕對精準的方式安裝在印版筒上,才能在整個印刷過程中維持圖像清晰度及正確的色彩套印。

墨水調製與裝填

柔版印刷機通常會根據承印物和乾燥方式,選用水性油墨、溶劑型油墨或紫外線固化油墨。水性油墨適用於多孔材料,而溶劑型油墨和紫外線固化油墨則最適合用於塑膠等非多孔表面。選定合適的油墨後,便會將其倒入墨槽中。

印刷機的設定與校正

雖然許多現代柔版印刷機都配備了用於印版對位與校準的自動化系統,但微調仍不可或缺。操作人員需要手動調整壓印輥壓力,並監控網紋輥的設定以控制油墨轉移。這些調整在高速印刷或多色印刷作業中尤為關鍵,因為即使微小的對位偏差,也可能導致套印誤差和色偏,進而造成印刷品模糊或色位不準。

基質餵食

在柔版印刷中,基材的正確設置是絕對不可妥協的。無論是紙張、塑膠薄膜或其他材質,基材都必須以均勻的張力並保持完美對位的方式送入印刷機。關鍵在於維持穩定的紙幅張力——若張力過鬆或過緊,便可能導致皺摺、撕裂,甚至印刷錯位,特別是在高速印刷時。只要基材送紙得當,無論印刷任務的複雜程度如何,都能確保設計圖案清晰鮮明且完整無缺。

印刷流程

柔版印刷

隨著印刷工序的展開,設計圖案便在承印物上逐漸呈現。在整個過程中,維持承印物的適當張力至關重要,以避免對位偏差或起皺。

1. 基材被捲出並引導進入壓機。

2. 承印物從平板滾筒下方通過,該滾筒上裝有已上墨的印版。

3. 網紋輥會將定量的油墨從墨槽轉移至印版的高起部位。

4. 多餘的油墨會由刮刀從網紋輥上刮除,以防止暈染。

5. 壓印輥將承印物牢牢壓在已上墨的印版上,藉此轉印圖像。

6. 在多色印刷作業中,針對每個顏色工位皆重複此步驟,並為每種顏色使用獨立的印版。

7. 基材繼續通過壓印機,確保各色之間對位精準無誤。

8. 基材離開印刷單元後,即可進入下一階段的乾燥或固化工序。

乾燥或固化

墨水轉印完成後,徹底乾燥或固化可確保墨水與基材充分結合,避免在處理材料時發生暈染或墨水移印。水性墨水通常透過熱風系統乾燥,而紫外線固化墨水則需藉由紫外線照射才能立即硬化。此過程能使印刷品更耐用、色彩更鮮豔,並能直接進行後製加工,且在後續處理過程中不會有受損的風險。

印後處理

列印完成後,材料便進入印後加工階段。A 掙扎 用於將大型捲材裁切成所需寬度的較小捲材。隨後可使用其他機器(例如模切機)來裁切出用於包裝的特定形狀,例如紙盒或標籤。根據生產需求,可進行其他工序(例如覆膜或壓花),以提升最終產品的外觀與耐用性。

柔版印刷

柔版印刷機的種類

柔版印刷機根據預期的應用用途而存在顯著差異。從較籠統的角度來看,柔版印刷機主要分為三大類,且各類型均具備不同的特性。

中央印刷社(CI Press): 該系統由多個工作站組成,環繞著一個大型中央印版滾筒。每個工作站代表印刷週期中可能使用的其中一種顏色。在整個印刷週期中,中央滾筒會將承印物固定到位,同時進行多色印刷,即使在高速運行時,也能確保卓越的印刷套準精度。這使得 CI 柔版印刷機 非常適合處理如薄塑膠薄膜這類在印刷過程中容易拉伸或變形的柔性材料。

Inline Press: 顧名思義,直線式印刷機的印刷工位是沿著一條直線依次排列的。這使得該機型更容易針對不同的應用需求進行客製化,因為可以添加覆膜或模切單元等輔助模組。 內嵌式印刷機 非常適合小批量生產和客製化工作,例如在標籤或紙箱上印刷,其模組化設計使不同工作之間的調整更加簡便。

Stack Press: 堆疊式印刷機採用垂直結構,各色位層層堆疊。這種緊湊的設計不僅能處理大量印刷工作,同時佔用較少的地板空間,因此特別適合空間受限的作業環境。它能處理較寬的承印物,常被用於大型印刷任務,例如購物袋或紙板印刷。垂直設計也便於存取各印刷工位,有助於簡化多色專案的維護與調整流程。然而,由於承印物需通過多個層級,可能產生輕微拉伸或位移,因此要維持精準的套印對位可能較為困難。

柔版印刷的優勢

作為首選的印刷方法之一,若干特定因素為其在許多產業——尤其是包裝與標籤產業——中的廣泛採用鋪平了道路。

高速列印: 柔版印刷機的運作速度最高可達每分鐘 600 公尺。其能以極短的停機時間進行連續印刷,從而提升整體效率,因此非常適合大規模生產,例如食品包裝或標籤印刷等需要快速交貨的領域。

廣泛的基材種類: 柔版印刷可應用於多種材料,例如塑膠薄膜、金屬箔、紙張,甚至堅固的瓦楞紙板,幾乎能滿足所有多孔及非多孔表面的印刷需求。鮮少有其他印刷方法能提供如此廣泛的相容性。

成本效益:柔版印刷所使用的耐用光聚合物印版,在需要更換之前可印製高達數百萬次。加上油墨消耗量低且調校時間短,這種印刷方式對於大量生產而言極具經濟效益。

環境效益: 隨著水性油墨與紫外線固化油墨已廣為接受,該製程已掀起一場環保革命。現代柔版印刷能製成更薄的薄膜並產生較少的廢料,隨著我們朝向更環保的包裝解決方案邁進,這使柔版印刷成為更具永續性的選擇。

柔版印刷

柔版印刷面臨的挑戰

然而,儘管柔版印刷具備顯著優勢,某些產業仍可能因印版製作的初期成本而卻步。光聚合物印版的製作成本頗高,特別是與數位印刷相比。但此時必須從更宏觀的角度來看待——此類印版極為耐用,因此可在大量印刷中反覆使用。長遠來看,其處理大批量訂單的能力使初期成本物有所值,對於包裝與標籤產業而言更是如此。就印刷品質而言,曾有一段時期,柔版印刷被視為細節表現較差的選擇;如今,得益於技術的進步,情況已然改變。當前的印刷機能夠提供高達 4,800 DPI 的相當令人滿意的高解析度,這已逐漸接近傳統印刷方法的水準。因此,即使初期成本和影像品質可能構成缺點,但迄今為止持續的創新表明,從長遠來看,柔版印刷仍將受到歡迎並備受青睞。

柔版印刷的應用

柔版印刷的應用範圍相當廣泛——它既能處理柔性基材,也能處理剛性基材,因此成為各行各業在包裝、標籤及消費性產品領域中備受青睞的印刷技術。

在食品和飲料領域,諸如零食袋、飲料標籤及多層 軟性包裝 是採用柔版印刷製成的。

製藥部門採用柔版印刷技術,用於印刷安全且防篡改的標籤,以及軟質與硬質醫療包裝。

美妝與個人護理產業正善用柔版印刷的優勢,以製作細節精緻的標籤設計與包裝,既能保持品牌一致性,又能滿足大量生產的需求。

至於工業產品和家居護理產品,柔版印刷主要用於製作堅固且色彩繽紛的包裝,範圍涵蓋消毒劑的標籤貼附,乃至大宗包裝產品的印刷紙箱。

在大多數情況下,零售商理論上會採用柔版印刷來製作購物袋和品牌標籤,藉此在大量生產中兼顧零售商店鋪的美學需求及其他合理的價格考量。

柔版印刷的最新創新

數位製版技術與改良後的柔版印刷機帶來了卓越的性能表現。導入自動製版與印前系統,不僅縮短了調機時間,更提升了作業效率。此外,高解析度(HD)印版與優質網紋輥的結合,使得印刷更細緻的細節成為可能,並提升了印刷圖像的解析度。再者,乾燥更迅速的紫外線固化油墨也已廣泛採用,從而減少了對環境的負面影響。所有這些發展確保了在當前的包裝與標籤生產市場中,柔版印刷技術仍舊是實現高速與高品質生產的有利選擇。

結論

柔版印刷成功地在成本效益、速度與品質之間取得平衡,使其成為現代印刷產業的基石。其適用於廣泛基材的靈活性,加上持續的技術進步,確保柔版印刷在從包裝到標籤等眾多印刷應用中,始終是首選方案。

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