На сегодняшний день, несмотря на разнообразие способов получения печатной продукции, способ плоской офсетной печати остается доминирующим. Это связано, прежде всего, с высоким качеством получения отпечатков, со сравнительной простотой получения печатных форм, позволяющей автоматизировать процесс их изготовления; с легкостью корректуры, с возможностью получения оттисков больших размеров; с небольшой массой печатных форм; со сравнительно недорогой стоимостью форм.

Перспективы развития формных процессов плоской офсетной печати связаны с цифровыми технологиями, применением в этих технологиях разнообразных типов формного оборудования и формных пластин.

В данном курсовом проекте приведена классификация цифровых технологий изготовления формных пластин, общие схемы производства офсетных формных пластин и их основные характеристики.

1. Классификация формных пластин

Многообразие формных пластин, применяемых в цифровых лазерных технологиях, требует их систематизации. Однако установившейся общепринятой классификации пока еще не существует. Наиболее широко используемые в настоящее время пластины можно классифицировать по следующим признакам:спектральная чувствительность; механизм формирования изображения; тип процессов в приемном слое; необходимость проведения химической обработки после экспонирования.

Классифицируя формные пластины в зависимости от механизма получения изображения следует иметь в виду, что понятия «негативные» и «позитивные» пластины трактуются так же, как и в аналоговой технологии изготовления форм плоской офсетной печати: позитивные пластины - это те, на экспонированных участках которых формируются пробельные элементы, негативные - на экспонированных участках формируются печатающие элементы .

Рисунок 1.Разновидности формных пластин плоской офсетной печати для цифровых лазерных технологий

2. Общие схемы производства основных типов пластин

В настоящее время наиболее широко применяются цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов. Их можно представить в виде общей схемы.

Рисунок 2. Процесс изготовления форм плоской офсетной печати по цифровым технологиям

В зависимости от процессов, происходящих в приемных слоях под действием лазерного излучения, технологии изготовления форм можно представить в пяти вариантах.

В первом варианте технологии экспонируется светочувствительная пластина с фотополимеризуемым слоем. После нагревания пластины с нее удаляется защитный слой и проводится проявление.

Во втором варианте экспонируется пластина с термоструктурируемым слоем Рис. После нагревания производится проявление.

На отдельных типах формных пластин, используемых для этих двух вариантов технологий, требуется предварительное нагревание (перед проявлением), необходимое для усиления эффекта воздействия лазерного излучения.

Рисунок 3. Изготовление формы на светочувствительной пластине способом фотополимеризации: а - формная пластина; б - экспонирование; в - нагревание; г - удаление защитного слоя; д - проявление; 1 - подложка; 2 - фотополимеризуемый слой; 3 - защитный слой; 4 - лазер; 5 - нагреватель; 6 - печатающий элемент; 7- пробельный элемент

Рисунок 4. Изготовление формы на термочувствительной пластине способом термоструктурирования: а - формная пластина; 6 - экспонирование; в - нагревание; г - проявление; 1 - подложка; 2 - термочувствительный слой; 3 - лазер; 4 - нагреватель; 5 - печатающий элемент; 6 - пробельный элемент

В третьем варианте технологии экспонируется светочувствительная серебросодержащая пластина. После проявления проводится промывка. Форма, полученная по такой технологии, отличается от формы, изготовленной по аналоговой технологии.

Рисунок 5. Изготовление формы на светочувствительной серебросодержащей пластине: а - формная пластина; б - экспонирование; в - проявление; г - промывка; 1 - подложка; 2 - слой с центрами физического проявления; 3 - барьерный слой; 4 - эмульсионный слой; 5 - лазер; 6- печатающий элемент; 7- пробельный элемент

Изготовление формы по четвертому варианту на термочувствительной пластине путем термодеструкции состоит из экспонирования и проявления.

Рисунок 6. Изготовление формы на термочувствительной пластине способом термодеструкции: а-формная пластина; б - экспонирование; в - проявление; 1 - подложка; 2 - гидрофобный слой; 3 - термочувствительный слой; 4 - лазер; 5 - печатающий элемент; 6 - пробельный элемент

Пятый вариант технологии изготовления форм на термочувствительных пластинах путем изменения агрегатного состояния, включает проведение единственной стадии процесса - экспонирования. Химической обработки в водных растворах (в практике называемой «мокрой обработкой») в этой технологии не требуется.

Рисунок 7. Изготовление формы на термочувствительных пластинах способом изменения агрегатного состояния: I - на металлической подложке; II - на полимерной подложке: а - формная пластина; б - экспонирование; в - печатная форма; 1 - подложка; 2 - термочувствительный слой; 3 - лазер; 4 - печатающий элемент; 5 - пробельный элемент

Заключительные операции изготовления печатных форм по различным вариантам технологий могут отличаться.

Так, печатные формы, изготовленные по вариантам 1, 2, 4, могут при необходимости подвергаться термообработке для повышения их тиражестойкости.

Печатные формы, изготавливаемые по варианту 3, после промывки требуют проведения специальной обработки для формирования на поверхности подложки гидрофильной пленки и улучшения олеофильности печатающих элементов. Термообработке такие печатные формы не подвергаются.

Печатные формы, изготовленные на различных типах формных пластин по варианту 5, после экспонирования требуют для полного удаления термочувствительного слоя с экспонированных участков или дополнительной обработки, например, промывки в воде, или отсоса газообразных продуктов реакции, или обработки увлажняющим раствором непосредственно в печатной машине. Термообработка таких печатных форм не предусматривается.

Процесс изготовления печатных форм может включать такие операции, как гуммирование и техническая корректура, если они предусмотрены технологией. Контроль форм является завершающей стадией процесса .

3. Схемы технологических процессов изготовления печатных форм на пластинах

В современных допечатных процессах для изготовления офсетных печатных форм в основном используются три технологии: «компьютер - фотоформа» (Computer-to-Film); «компьютер - печатная форма» (Computer-to-Plate) и «компьютер - печатная машина» (Computer-to-Press).

Рисунок 8. Классификация цифровых технологий офсетных формных процессов

Процесс изготовления офсетных печатных форм с использованием технологии «компьютер - фотоформа» включает следующие операции:

пробивка отверстий для штифтовой приводки на фотоформе и формной пластине с помощью перфоратора;

форматная запись изображения на формную пластину путем экспонирования фотоформы на контактнокопировальной установке;

обработка (проявление, промывка, нанесение защитного покрытия, сушка) экспонированных формных копий в процессоре или поточной линии для обработки офсетных формных пластин;

контроль качества и техническая корректура (при необходимости) печатных форм на столе или конвейере для просмотра форм и их корректировки;

дополнительная обработка (промывка, нанесение защитного слоя, сушка) форм в процессоре;

термообработка форм в печи для обжига (при необходимости повышения тиражестойкости).

Рисунок 9. Схема процесса изготовления офсетных форм по технологии «компьютер - фотоформа»

Процесс изготовления офсетных печатных форм с использованием технологии «компьютер - печатная форма» включает следующие операции:

передача цифрового файла, содержащего данные о цветоделенных изображениях полноформатного печатного листа в растровый процессор (РИП);

обработка цифрового файла в РИП (прием, интерпретация данных, растрирование изображения с данной линиатурой и типом растра);

поэлементная запись цветоделенных изображений полноформатных печатных листов на формной пластине путем ее экспонирования в формовыводном устройстве;

обработка формной копии (проявление, промывка, нанесение защитного слоя, сушка, включая, при необходимости для некоторых типов пластин, предварительный подогрев копии) в процессоре для обработки офсетных формных пластин;

контроль качества и техническая корректура (при необходимости) печатных форм на столе или конвейере для просмотра форм;

дополнительная обработка (промывка, нанесение защитного слоя, сушка) откорректированных печатных форм в процессоре;

термообработка (при необходимости повышения тиражестойкости) форм в печи для обжига;

пробивка штифтовых (приводочных) отверстий с помощью перфоратора (в случае отсутствия встроенного перфоратора в формовыводном устройстве).

Рисунок 10. Схема процесса изготовления офсетных форм по технологии «компьютер - печатная форма»

Для изготовления офсетных печатных форм по технологии «компьютер - печатная форма» используются светочувствительные (фотополимерные и серебросодержащие) и термочувствительные формные пластины (цифровые), в том числе не нуждающиеся в химической обработке после экспонирования.

Процесс получения офсетных печатных форм по технологии «компьютер - печатная машина» включает следующие операции:

передача цифрового файла, содержащего данные о цветоделенных изображениях полноформатного печатного листа, в растровый процессор изображения (РИП);

обработка цифрового файла в РИП (прием, интерпретация данных, растрирование изображения с заданной линиатурой и типом растра);

поэлементная запись на формном материале, размещенном на формном цилиндре цифровой печатной машины, изображения полноформатного печатного листа;

печатание тиражных оттисков.

Рисунок 11. Схема процесса получения офсетных печатных форм по технологии «компьютер - печатная машина»

Одной из таких технологий, реализованных в цифровых печатных машинах офсетной печати без увлажнения, является обработка тонкого покрытия. В этих машинах используется рулонный формный материал, на полиэстровую основу которого нанесены теплопоглощающий и силиконовый слои. Поверхность силиконового слоя отталкивает краску и образует пробельные элементы, а удаленный лазерным излучением термопоглощающий слой - печатающие элементы.

Другой технологией получения форм офсетной печати непосредственно в цифровой печатной машине является передача на поверхность формы термополимерного материала, находящегося на передающей ленте, под действием инфракрасного лазерного излучения.

Изготовление офсетных печатных форм непосредственно на формном цилиндре печатной машины сокращает продолжительность формного процесса и повышает качество печатных форм за счет уменьшения числа технологических операций .

4. Характеристики основных типов пластин.

К основным характеристикам формных пластин, используемых в цифровых лазерных технологиях изготовления форм, можно отнести следующие: энергетическую и спектральную чувствительность приемных слоев, интервал воспроизводимых градаций, тиражестойкость.

Энергетическая чувствительность. Определяется через количество энергии на единицу поверхности, необходимой для протекания процессов в приемных слоях формных пластин. Пластины с фотополимеризуемым слоем требуют 0,05-0,2 мДж/ , серебросодержащие пластины - 0,001-0,003 мДж/ , термочувствительные - 50-200 мДж/ . Сравнение количества энергии, требуемой для протекания в приемных слоях различных типов формных пластин тех или иных процессов, показывает, что наиболее чувствительными являются серебросодержащие пластины, а наименее чувствительными - термочувствительные.

Спектральная чувствительность. Разные типы формных пластин могут обладать спектральной чувствительностью в различных диапазонах длин волн: УФ, видимой и ИК-областях спектра. Формные пластины, приемные слои которых чувствительны в УФ и видимом диапазонах длин волн, называются светочувствительными, формные пластины с приемными слоями, чувствительными в ИК-диапазоне длин волн -термочувствительными.

Интервал воспроизводимых градаций. В практике работы с формными пластинами их репродукционно-графические свойства оцениваются интервалом градаций для воспроизводимых изображений с определенной линиатурой. Зависит этот интервал от типа приемного слоя формных пластин. Термочувствительные пластины, требующие после экспонирования химической обработки, позволяют воспроизводить от 1 до 99% (при максимальной линиатуре растрирования равной 200-300 lpi). Интервал воспроизводимых градаций на термочувствительных пластинах, не использующих такую обработку, меньше - от 2 до 98% (при 200 lpi). Светочувствительные пластины характеризуются аналогичными значениями, но для других линиатур растрирования. Пластины с фотополимеризуемыми слоями характеризуются значениями, равными 2-98% при 200 lpi (или 1-99% при 175 lpi), у серебросодержащих пластин выше - 1-99% при 300 lpi.

Теоретические предпосылки достижения тех или иных значений вполне очевидны. Если в светочувствительных слоях формных пластин при действии излучения свойства изменяются постепенно, то в термочувствительных происходит скачкообразное изменение свойств после достижения определенной температуры (далее развитие процесса не наблюдается). Поэтому термочувствительные слои невозможно ни недоэкспонировать, ни переэкспонировать. При условии стабильности мощности излучения это позволяет получить большую резкость элементов изображения - так называемую «жесткую точку» и обеспечить качественное воспроизведение высоких светов и глубоких теней. Для термочувствительных пластин на металлической подложке дополнительно появляется еще один эффект, позволяющий повысить качество элементов изображения. Связан он с дополнительным отражением излучения от подложки и, как следствие, усилением эффекта воздействия излучения. Это приводит к уменьшению размытия в зоне действия излучения и повышению резкости.

Тиражестойкость. Печатные формы, изготовленные на светочувствительных и термочувствительных формных пластинах на металлической подложке, обладают тиражестойкостью от 100 до 400 тыс. отт. Она может быть дополнительно повышена термообработкой на некоторых типах форм до 1 млн. отт. Тиражестойкость форм на полимерной подложке составляет 10-15 тыс. отт .

5. Сравнение пластин по их характеристикам.

Многообразие формных процессов на сегодняшний день вполне оправданно: каждый из них имеет свою нишу, свой класс работ, для которых он наиболее эффективен.

В полноцветной печати безраздельно господствуют алюминиевые (монометаллические) предварительно очувствленные пластины.

Они способны дать лучший из возможных на сегодня уровень качества: разрешение до 10 мкм; воспроизвести двухпроцентную растровую точку при линиатуре в 175 lpi. Поверхность зерненого алюминия обладает высокой способностью удерживать воду, благодаря чему пробельные элементы стабильны, а машина быстро выходит на баланс «краска - вода». Монометаллические пластины удовлетворительно работают даже тогда, когда используется увлажнение со значительными отклонениями от стандартов. Их тиражестойкость высока и достигает 100-250 000 оттисков, после обжига она может возрасти вдвое. Популярность пластин тех или иных производителей зависит от удачной и эффективной технологии изготовления.

Всем известные предварительно очувствленные пластины с комбинированной поверхностью прецизионного электрохимического зернения и анодированным слоем Ozasol (кстати, Agfa, объединившись с компанией Dupont, прекращает выпуск этих пластин и переходит на совместный выпуск новых - Meridian) популярны потому, что хорошо ведут себя на печатной машине и в процессе их обработки. Что это значит? Все стадии изготовления проходят компьютерный контроль качества, что гарантирует высокую равномерность полива и толщины фотослоя. Напомним лишь их основные технические параметры: тиражестойкость до 100 000 экз., воспроизводимая линиатура - до 200 lpi при передаче полутонов с 2 и 98% растром.

Технология, которая используется при производстве пластин, имеет большое значение, и многие компании предлагают свои оригинальные решения для улучшения качества продукта. Основанные на технологии Multigrain офсетные пластины Fuji обеспечивают точное воспроизведение полутонов при использовании как регулярного (с линиатурой до 200 л/см), так и стохастического растрирования при широком диапазоне баланса «краска-вода». Для российского рынка, на котором сегодня популярны малотиражные полноцветные работы, интересными могут стать позитивные формы VPP-E с тиражестойкостью 20×30 000 оттисков. Они в среднем на 10% дешевле, чем «стандартные» VPS-E с тиражестойкостью 100 000. Более дорогие формы VPL-E выдерживают до 200 000 оттисков. Все типы форм могут быть подвергнуты термической обработке, в результате которой тиражестойкость возрастает в два раза. В чем особенность их технологии? Multigrain - это технология зернения.

Формы, сделанные при помощи такой технологии зернения, позволяют уменьшить подачу увлажняющего раствора и печатать с большей толщиной красочного слоя, получая при этом оттиски повышенной насыщенности. На этих формах снижается растискивание растровых точек, что особенно важно для правильной градационной передачи при высоколиниатурном регулярном или стохастическом растрировании.

Однако монометаллическая пластина обладает и существенными недостатками. Ее стоимость достаточно высока - 6-6,5 долл./м2. Процесс изготовления долог и трудоемок, требует дополнительного формного оборудования. Да и хорошего качества можно достичь, лишь используя фотоформы с фотовыводного устройства - те, что выведены на принтере, имеют качество невысокое. В оперативной полиграфии (печать бланков, конвертов, визиток, папок) распространены как алюминиевые пластины, так и гидрофильная бумага, серебросодержащие и электростатические и полиэстерные и полиэфирные формы.

Можно и существенно сократить время изготовления форм и сэкономить на дорогостоящем оборудовании, используя серебросодержащий или полиэфирный формный материал. Производителей серебросодержащих формных материалов, собственно как и самих аппаратов, потребляющих эти вещества, немного. Это Agfa и Mitsubishi, а также ABDick-Itek, который распространяет материалы Mitsubishi под собственной торговой маркой. Полиэфирный материал, который можно вывести на обычном лазерном принтере, производят фирмы Autotype (Omega) и Xante (Miriade). Материал Omega немного дороже, но позволяет получить лучшую тиражестойкость и качество вывода. Стоимость полиэфирного формного материала - 8-11 долл./м2. Стоит упомянуть еще и гибридную технологию вывода готовых печатных форм на фотонаборных аппаратах. Достоинство этого способа - оперативность и использование имеющихся ФНА. Для этих целей хороши материалы Agfa (Setprint) и Mitsubishi (Digiplate).

Таким образом, металлические формы доминируют там, где на первом плане стоят качество и тираж (полноцветная печать), а все остальные - там, где важнее оперативность и простота.

С точки зрения оперативной полиграфии главный недостаток металлических форм - необходимость готовить фотоформы - прозрачные оригиналы на пленках. Вывод на пленку дорог и требует сложного дополнительного оборудования, а вывод на прозрачный носитель на принтере дает в итоге качество не лучше, чем другие, более простые способы получения форм.

Себестоимость всех формных материалов одного порядка 10-15 долл./м2. Исключением является гидрофильная бумага, которая раз в десять дешевле. Однако это едва ли не единственное ее достоинство, так как тиражестойкость гидрофильной бумаги - всего несколько сотен оттисков, она склонна к тенению, размокает, коробится, очень капризна в отношении применяемой химии, не терпит применения густых красок.

Итак, при полноцветной печати целесообразно применять металлические формы. Кроме того, металлические формы рекомендуется использовать тогда, когда требуется высокое качество передачи полутонов с высокой линиатурой растра (более 120 lpi) или когда тираж превышает 20 000 оттисков. При использовании полиэфирных форм пришлось бы менять их в процессе печати тиража с потерями времени на повторяющую приладку и корректировку цветового оттенка.

Применение форм, получаемых сразу с ФНА, требует отладки всего технологического цикла изготовления форм и работы с ними на печатной машине. Их вполне можно использовать для оперативных полноцветных тиражей, выполненных со средним качеством. Рекомендуемая линиатура вывода на эти пластины - 120-150 lpi. Тиражи 1000-5000 экземпляров.

Полиэфирные формы - самый популярный на сегодня способ получения офсетных форм в оперативной полиграфии. Как и все прочие, он имеет свои сильные и слабые стороны. Правильное представление о свойствах материала позволит выжать из него максимальное качество и применять только там, где это целесообразно. Для него не нужно никакого дополнительного оборудования, кроме лазерного принтера и, может быть, недорогой печи для обжига. Желательно иметь принтер большого формата (А3 и больше). Тиражестойкость этих форм без обжига невысока (до 2 000 оттисков), а после обжига в специальной печи достигает 10 000 оттисков.

Серебросодержащие формы - тоже очень распространенный материал в оперативной полиграфии. Это хороший компромисс между скоростью изготовления (2-3 минуты), тиражестойкостью и стоимостью. Изготовление серебросодержащих форм достаточно просто, а оригиналы выводятся на обычном принтере на бумагу. Для их изготовления, правда, требуется довольно дорогостоящий процессор. На результат влияют несколько факторов: годность фоточувствительного материала, годность реактивов и техническое состояние процессора. Они, как показывает практика, периодически вызывают проблемы с качеством форм.

Кроме этих материалов иногда применяются так называемые электростатические формы на бумажной или полимерной основе. Такие формы изготавливают на специальных листовых (типа Элефакс) или рулонных (Itek, Agfa, Элефакс, Escofot) аппаратах .

В целом технологии Ctp свойственно уменьшение диапазона обработки по сравнению с аналоговой, что требует более сложных и дорогих процессоров с автоматическим контролем режимов.

В последние годы разрабатываются пластины с обработкой водой, слабощелочными растворами, специальными гуммирующими растворами или увлажняющим раствором в печатной машине. Общим для них является то, что часть энергии формирования элементов изображения перераспределена с этапа обработки на этап записи, поэтому для таких пластин есть общий термин- пластины с упрощенной обработкой. Причина разработки таких пластин стала необходимость увеличения диапазона обработки.

Одной из проблем технологии является более узкий диапазон обработки по сравнению с традиционной. Путь решения: разработка пластин с упрощенной обработкой, что позволило увеличить диапазон с уменьшением зависимости результата от её условий. Такие пластины требуют более строгих условий хранения, транспортировки, а также рабочих условий .

Выбор формного материала - дело ответственное и имеет свои тонкости. Самые известные в России производители пластин - Agfa, EFI, Fujifilm, Kodak Polychrome Graphics, Polychrome Poap, OpenShaw, Krone, Lastra, Plurimetal .

Выбирая тип формных пластин для изготовления различных изданий следует ориентироваться в первую очередь на характеристики пластин, которые позволяют достичь требуемого качества печатных форм. Важным является также длительность процесса изготовления форм. Она складывается из времени экспонирования, продолжительности и количества стадий обработки пластины после экспонирования. Отсутствие химической обработки при изготовлении форм на отдельных типах формных пластин обеспечивает также простоту и удобство их применения. Немаловажным является также стоимость пластин и их доступность.

Так, для газетной продукции, для которой определяющей является длительность процесса изготовления форм, целесообразно применение светочувствительных пластин, которые, обладая высокой чувствительностью, обеспечивают сокращение продолжительности экспонирования. Если определяющим параметром является качество изображения на форме, что необходимо для воспроизведения, например, журнальной продукции, то предпочтение следует отдать термочувствительным пластинам, которые обладают более высокими репродукционно-графическими показателями (по мнению ряда исследователей, такое же качество воспроизведения элементов изображения на форме может быть достигнуто при использовании и серебросодержащих пластин). Для оперативного изготовления форм для изданий, содержащих низколиниатурные изображения, могут быть использованы, например, полиэстеровые пластины .

7. Список использовано литературы

1. Технология формных процессов. Методические указания по выполнению курсового проекта / O.A. Карташева, Е.Б. Надирова, Е.В. Бушева - М.: МГУП, 2009.

2. Статья: [Печатный ресурс] Журнала «Известия высших учебных заведений. «Проблемы полиграфии и издательского дела» - «Управление печатным процессом офсетных печатных форм», В.Р. Севрюгин, Ю. С. Сергеев, 2010: №6.

3. Технология CTP: [Электронный ресурс] Сайт журнала «КомпьюАрт». Режим доступа: http://www.compuart.ru/article.aspx?id=8753&iid=361#01(дата обращения 18.05.2012).

4. Технология формных процессов: учебник / Н.Н Полянский, O.A. Карташева, Е.Б. Надирова: Моск. гос. ун-т печати. – М.: МГУП, 2007. - 366 с

5. Статья: [Электронный ресурс] Сайт журнала «КомпьюАрт» - «Технологии изготовления форм офсетной печати», Ю. Самарин, 2011: №7. Режим доступа: http://www.compuart.ru/article.aspx?id=22351&iid=1024 (дата обращения 18.05.2013).

При изготовлении форм плоской офсетной печати негативным копированием в качестве фотоформы используются негативы, а в качестве формных пластин либо монометаллические (алюминиевые) с нанесенным на них КС на основе ФПК, либо биметаллические (полиметаллические) пластины с КС основе ПВС.

Процесс получения печатной формы состоит из следующих стадий:

экспонирование через негатив, в результате чего проходящий через прозрачные участки свет вызывает дубление (фотополимеризацию) только на будущих печатающих элементах формы по всей толщине КС;

проявление копии (для слоев на основе ПВС – проявителем является вода, для слоев на основе ОНХД – проявитель, имеющий щелочную среду);

финишинговая обработка копии.

Слои на основе ПВС сняты с производства, так как обладают таким вредным свойством, как темновое дубление. Пластины с фотополимерным КС выпускаются за рубежом, поэтому дорогие.

Кроме монометаллических форм, негативным копированием изготавливаются и полиметаллические формы (чаще всего биметаллические), где печатающие и пробельные элементы находятся на разных металлах. Данные формы изначально предназначались для печати больших тиражей, но на данный момент они уже не используются.

Позитивное копирование

Этот способ является основным для изготовления монометаллических форм. Он характеризуется простотой и малооперационностью, легко автоматизируется и позволяет получать формы с хорошими технологическими свойствами для печати разнообразной продукции тиражами от 100–150 тыс. оттисков и выше.

Для процесса изготовления монометаллических печатных форм используются пластины из зерненного алюминия с нанесенным на него светочувствительным слоем на основе ОНХД. Для повышения тиражестойкости монометаллических форм используют термическую обработку (сразу после «стоп-ванны») в течение 3–6 минут при 180–200 о С.

Все стадии изготовления форм плоской офсетной печати позитивным копированием автоматизированы. На рынке в большом количестве представлены разнообразное оборудование и материалы отечественного и импортного производства, подобрать их не составит большой сложности.

Основная литература: (8 , 5 )

Дополнительная литература: (3 ; 4, №3 2003г.)

Контрольные вопросы :

Сущность фотомеханического способа изготовления печатных форм.

Сущность электрографического способа изготовления печатных форм.

Основные способы закрепления изображения на пластине.

В чем заключается изготовление форм плоской офсетной печати форматной записью копированием с фотоформ?

Сущность процесса электрофотографирования.

Тема лекции №10. Формы высокой печати

Разновидности форм высокой печати

В зависимости от особенностей печатного процесса (построение красочного аппарата, наличия декеля и т.д.) и от твердости поверхности различают флексографские и типографские печатные формы.

Флексографские – это фотополимерные формы, которые можно классифицировать по ряду признаков:

1) физическое состояние ФПК (формы, изготовленной из твердой и жидкой ФПК);

2) химический состав слоя, зависящий от состава ФПК;

3) конструкция (геометрическая форма) – они могут быть пластинчатыми и цилиндрическими (в том числе, бесшовными и рукавными).

Флексографские фотополимерные формы различаются также строением (они могут быть однослойными и многослойными), типом подложки (полимерная или металлическая), а также толщиной, форматом, стойкостью форм к растворителям и по другим параметрам.

Типографские формы в зависимости от природы материала делятся на металлические и фотополимерные (ФППФ). В настоящее время в основном используются фотополимерные печатные формы. Они изготавливаются из твердой ФПК на полимерной или металлической подложках, различаются толщиной и форматом.

Структура форм высокой печати . Как флексографские, так и типографские фотополимерные печатные формы могут иметь различную структуру, которая зависит от строения используемого для их изготовления формного материала. Чаще всего печатающие элементы форм состоят из фотополимера (рис. 10.1, а, в, г ), а пробельными элементами служат или подложка 1, или основание формы, или несущий слой 8 со стабилизирующей пленкой 9. В отличие от фотополимерных форм на металлических типографский формах печатающие и пробельные элементы состоят из металла, причем на поверхности печатающих элементов расположен копировальный слой 5 (рис. 10.1, б ). Основными параметрам, характеризующими формы высокой печати, являются крутизна профиля печатающего элемента, а также глубина пробельных элементов. Максимальная глубина пробельных элементов характеризует глубину рельефа, которая на практике часто называется высотой рельефа. В зависимости от размеров печатающих элементов и расстояния между ними пробельные элементы форм высокой печати имеют различную глубину. Причем она тем больше, чем больше расстояние между печатающими элементами.

Общие схемы изготовления форм высокой печати . Флексографские (пластинчатые) фотополимерные формы

1) контроль фотоформы и формной пластины;

3) экспонирование оборотной стороны формной пластины;

4) основное экспонирование через негативную фотоформу;

5) удаление (вымыванием или с помощью термической обработки) незаполимеризованного слоя;

6) сушка (в случае использования вымывания);

7) финишинг (устранение липкости формы);

8) дополнительное экспонирование.

Особенностью изготовления цилиндрических форм является то, что после экспонирования оборотной стороны ФПП, пластина приклеивается на гильзу (представляющую собой тонкостенный цилиндр из металла или стекловолокна) или на формный цилиндр. Последующий формный процесс проводится уже с цилиндрическим формным материалом.

Процесс изготовления цилиндрической бесшовной формы включает операции:

1) расчет размеров и разрезка ФПП;

2) экспонирование оборотной стороны пластины;

3) нанесение липкого слоя на гильзу;

4) размещение пластины на гильзе и сплавление стыковых краев;

5) шлифование поверхности ФПП (до необходимого размера);

6) основное экспонирование через фотоформу;

7) удаление незаполимеризованной ФПК;

9) окончательная отделка формы.

а – типографская фотополимерная форма; б – типографская металлическая форма; в – флексографская фотополимерная форма на однослойной пластине; г – флексографская фотополимерная форма на многослойной пластине; 1 – подложка; 2 – адгезионно-противоореольный слой; 3 – фотополимерный слой; 4 – металл; 5 – копировальный слой; 6 – нижняя защитная пленка; 7 – антиадгезионный слой; 8 – несущий слой-подложка; 9 – стабилизирующая пленка; 10 – кислостойкое защитное покрытие

Рисунок-10.1 – Строение форм высокой печати

Цилиндрические рукавные формы изготавливаются из рукавного фотополимеризуемого материала. Экспонирование оборотной (внутренней) стороны в данном случае проводится при получении самого материала, а форма изготавливается аналогично изготовлению ФППФ, начиная с операции основного экспонирования.

Типографские фотополимерные формы изготавливаются по следующей схеме:

1) контроль негативной фотоформы и формной пластины;

2) подготовка оборудования и выбор технологических режимов экспонирования и обработки;

3) основное экспонирование через фотоформу;

4) удаление незаполимеризованного слоя вымыванием;

6) дополнительное экспонирование.

В отличие от технологии изготовления флексографской фотополимерной формы при изготовлении типографской формы отсутствуют стадии экспонирования оборотной стороны пластины и финишинга.

Особенности формирования печатающих элементов типографских форм. Формирование печатающих элементов фотополимерных форм происходит в процессе основного экспонирования в результате поглощения и направленного светорассеяния излучения в толще ФПС. Процесс полимеризации начинается на поверхности, продолжается вглубь послойно, причем нижние слои получают меньше световой энергии, чем верхние, так как последние поглощают излучение даже после завершения в них процесса фотополимеризации. Степень фотохимических превращений уменьшается с глубиной проникновения излучения.

Применительно к типографским фотополимерным формам ряд исследователей описывают процесс формирования печатающих элементов с помощью изоэнергетических кривых. В соответствии с этим печатающий элемент формируется послойно, как раздуваемая оболочка, первоначальная площадь поверхности которой равна площади прозрачного участка фотоформы. На практике послойная полимеризация приводит к формированию печатающих элементов с различным профилем.

Особенности формирования печатающих элементов типограф­ских форм связаны с наличием в структуре формной пластины до­полнительного слоя, называемого противоореольным (или противоореольно-адгезионным, когда он совмешен с адгезионным), который служит для перераспределения отраженного от подложки излучения. В результате образованного этим слоем диффузного излучения по­лимеризация распространяется в стороны и в нижней части печа­тающий элемент расширяется, приобретая трапециидальную форму.

Особенности формирования печатающих элементов флексографских форм. В отличие от типографских при формировании пе­чатающих элементов флексографских форм на полимеризацию у их основания оказывает влияние экспонирование оборотной стороны пластины. Для того чтобы печатающий элемент был прочно прикреплен к основанию, сформированному при экспониро­вании оборотной стороны, не должно оставаться ФПК, не подверг­нутой полимеризации. Помимо этого, на формирование печатающих элементов также влияют параметры фотоформы, т.е. размеры ее прозрачных участков и их оптическая плотность.

Формирование пробельных элементов фотополимерных форм. Формирование пробельных элементов происходит в процессе удаления незаполимеризованного слоя. Оно может осуществляться вымыванием или в результате термического процесса.

При вымывании, которое начинается с поверхности и сопровож­дается проникновением раствора (или воды) в толщу полимера, про­исходит его набухание. На неэкспонированных участках наблюдает­ся неограниченное набухание ФПС, на экспонированных – процесс взаимодействия растворителя с полимером останавливается на этапе ограниченного набухания с образованием раствора жидкости в по­лимере. Это обусловлено наличием сильных физических или хими­ческих межмолекулярных связей макромолекул в пространственно сшитом полимере.

По мнению ряда исследователей, изучающих процессы вымыва­ния типографских фотополимерных форм, взаимодействие раство­рителей с формой может привести как к разрушению, так и к упроч­нению печатающих элементов. Разрушение печатающих элементов может возникнуть в результате адсорбционного снижения прочно­сти (эффект Ребиндера), а упрочнение достигается за счет «залечи­вания» дефектов объема и поверхности печатающих элементов (эф­фект Иоффе). Это объясняется тем, что обработка растворителем вызывает вымывание низкомолекулярных фракций и остаточного мономера, частичное растворение поверхностного слоя и заполнение растворенным полимером поверхностных трещин с их одновремен­ным склеиванием.

Формирование пробельных элементов флексографских форм на пластинах с ФПК, обладающей термопластическими свойст­вами, может происходить при удалении незаполимеризованной композиции в результате термического процесса. Это достигает­ся путем локального нагревания поверхности копии и перевода незаполимеризованной части ФПК в вязкотекучее состояние. Последующее удаление расплавленного полимера происходит за счет капиллярной абсорбции (впитывания) части термопластич­ной ФПК. Процесс формирования пробельных элементов зави­сит от температуры нагревания, тиксотропных свойств ФПК и толщины формной пластины.

Формирование печатающих и пробельных элементов металлических типографских форм. Изготовление металлических типографских форм включает про­цессы получения кислотостойкой копии и химического травления с последующей отделкой готовой формы. Металлические (микроцинковые, магниевые и латунные) типограф­ские печатные формы – клише в настоящее время для печатания прак­тически не применяются. Однако для различных способов тиснения на печатной продукции используются металлические штампы, изготовляе­мые по той же технологии, что и клише. В связи с этим, в учебнике при­водятся сведения только о формировании печатающих и пробельных элементов металлических типографских печатных форм. Формирование печатающих и пробельных элементов осуществляется в результате направленного в глубину травления металла. Направленное травление – без бокового подтравливания печатающих элементов, достигается в тра­вящих растворах, дополнительно содержащих защитный препарат.

Растворение металла (цинка или магния) происходит в результа­те следующей реакции: 4Ме + 10HNO 3 = 4Me(NO 3) 2 + NH4NO3 + 3 Н 2 О.

Используемый при этом травящий раствор может представлять собой эмульсию. Эмульсионное травление основано на сложных фи­зико-химических явлениях.

Непрерывный процесс травления условно разделен на несколько стадий. На поверхность копии (защитный слой на оборотной сторо­не которой не показан) непрерывным потоком подается эмульсия. В первый момент травятся все незащищенные слоем участки копии различной ширины (1-4). Одновременно на их поверхности непре­рывно образуется тонкая защитная пленка, препятствующая травле­нию металла. Струи эмульсии сдвигают защитную пленку со дна пробельного элемента на боковые грани печатающих элементов (рис. 10.2, г, д), благодаря чему травление продолжается вглубь без подтравливания печатающих элементов. В наиболее узких пробель­ных элементах 1 (рис. 10.2, в) почти сразу образуется пленка, которая не сдвигается в стороны, и травление этих участков прекращается. На больших по площади участках (2-4) травление продолжается до получения необходимой глубины пробельных элементов.

а-е – этапы процесса; 1-4 – участки формы

Рисунок-10.2 – Схема одноступенчатого травления металлической формы высокой печати

Избирательность травления участков поверхности копии опре­деляется гидродинамическими факторами. В неподвижном растворе травление прекращается из-за пассивации, как боковых граней, так и дна пробельного элемента. Отсутствие бокового подтравливания да­ет возможность сформировать профиль печатающих элементов ме­таллической формы (см. рис. 10.2, б). После травления копироваль­ный слой остается на печатающих элементах, так как он не мешает процессу печатания.

Основная литература: (1 , 2 )

Дополнительная литература: (3 )

Контрольные вопросы:

Виды форм высокой печати.

Структура форм высокой печати.

Схема изготовления флексографских фотополимерных форм.

Схема изготовления типографских фотополимерных форм.

Формирование печатающих и пробельных элементов форм высокой печати.

Тема лекции №11. Общие сведения о цифровых технологиях формных процессов

Преимущества цифровых технологий формных процессов

Технологии формных процессов, использующие форматную запись воспроизводимой информации на формную пластину (или цилиндр), являются аналоговыми. Это технологии изготовления форм копированием с фотоформ и проекционным экспонированием с РОМ. Аналоговыми также называют технологии изготовления печатных форм с вещественных (аналоговых) оригиналов (носителей информации), при использовании поэлементной записи информации, они известны более 40 лет. Решения, найденные при их разработках и прошедшие практическую проверку, были в дальнейшем применены в цифровых технологиях.

Цифровыми называют технологии формных процессов, в которых в качестве исходной используют информацию, представленную в цифровом виде. Эта информация переносится на формную пластину или цилиндр различными методами поэлементной записи на основе цифровых данных. При этом не требуется наличия таких промежуточных носителей информации, как фотоформы или РОМ, которые необходимы для реализации аналоговых технологий изготовления печатных форм форматной записью. Это позволяет сократить длительность технологического процесса, а также повысить качество печатных форм. Ускорение процесса обеспечивается за счет сокращения стадий, необходимых для получения печатной формы. Исключения таких стадий, как экспонирование и химико-фотографическая обработка фотопленок, а также копирование фотоформ позволяет повы­сить качество печатной формы из-за отсутствия случайных и система­тических ошибок многостадийного процесса. Наряду с этим обеспе­чивается также более точная приводка при печатании и, как результат, улучшается совмещение красок на оттиске. Уменьшение количества стадий процесса изготовления печатной формы приво­дит и к сокращению затрат на требуемые для изготовления фото­форм материалы, оборудование, обслуживающий его персонал и про­изводственные площади.

При использовании цифровых технологий обеспечивается также возможность внедрения систем организации рабочих потоков (от англ. – workflow ).

Основные разновидности цифровых технологий формных процессов

В настоящее время цифровые технологии применяются для изго­товления печатных форм всех классических способов печати. Запись информации может осуществляться: гравированием, лазерным воз­действием, экспонированием УФ-лампой и термопереносом.

Гравирование (электронно-механическое и лазерное) прово­дится на относительно толстых слоях формных материалов (пластин или цилиндров). В результате создается рельефное изображение и на форме образуются углубленные печатающие или пробельные эле­менты. Гравирование используется для изготовления форм глубокой и флексографской печати.

Лазерное воздействие излучения на тонкие приемные (регист­рирующие) слои формных пластин используется для записи инфор­мации в процессе изготовления офсетных печатных форм, а также для записи информации на масочные слои формных пластин или ци­линдров при изготовлении форм флексографской и глубокой печати.

Экспонирование УФ-лампой, излучение которой модулируется в соответствии с цифровыми данными об изображении, применяется для изготовления офсетных печатных форм на монометаллических формных пластинах с копировальным слоем.

Термоперенос реализует возможности термографического спо­соба. Он осуществляется с помощью лазерного излуче­ния и используется для изготовления офсетных форм.

Лазерная запись информации на формные материалы

Разновидности процессов. Лазерное излучение, используемое для записи информации, обеспечивает протекание в приемных слоях формных материалов определенных процессов. В зависимости от интенсивности лазерного излучения, его длины волны, продолжи­тельности действия и ряда других параметров, а также природы облучаемого материала различают процессы двух типов: световые и тепловые.

Световые процессы происходят в формных материалах, если интенсивность лазерного излучения невелика и оно поглощается частицами вещества, способными к фото- и физико-химическим ре­акциям. Инициированные лазерным излучением световые процессы могут быть аналогичны фотохимическим, которые происходят под действием обычных источников светового излучения, но интенсивность протекания превращений исходных реагентов выше.

Тепловые процессы под действием излучения проходят ряд по­следовательных стадий: нагревания, плавления и испарения или воз­гонки - сублимации (от лат. sublimo - возношу), т. е. перехода ве­щества в результате нагревания из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое.

Развитие процесса в формных материалах при повышении плотности лучистой энергии (отношения мощности к площади из­лучения) происходит следующим образом: при повышении плот­ности лучистой энергии первоначально наблюдается умеренное на­гревание, сопровождаемое протеканием относительно энергоемких физико-химических превращений (фазовых переходов, химических реакций, полимеризации, разрушения структурных связей и т.д.). В дальнейшем с повышением плотности энергии начинается плавле­ние материала и граница между жидкой и твердой фазами (поверх­ность расплава) смещается в глубину материала. Чем больше плот­ность лучистой энергии, тем интенсивнее происходит испарение, и часть вещества переходит в другое фазовое состояние с выбросом продуктов химической деструкции. Тепловой процесс может раз­виваться и по другой схеме. В ряде случаев, например, в слоях ма­лой толщины основная часть поглощенной лучистой энергии мо­жет расходоваться не на плавление, а на термическое разрушение в результате возгонки.

Различают механизмы теплового воздействия лазерного излуче­ния в металлах и неметаллах. В металлах кванты излучения погло­щаются в основном электронами проводимости, которые отдают энергию кристаллической решетке, увеличивая тепловую энергию колебаний атомов.

Процессы, происходящие в неметаллах, более разнообразны. Возможна фотоэмиссия электронов с последующей передачей им энергии излучения и нагреванием материала. Может происходить также процесс непосредственного взаимодействия квантов со структурными элементами материала. В результате поглощения ла­зерного излучения повышение температуры материала иногда со­провождается и другими изменениями: в ряде случаев активизиру­ются диффузионные процессы в твердом теле, протекают некоторые химические реакции на поверхности и в приповерхност­ных слоях материала и др.

Лазеры, используемые в формных процессах

С момента первого использования до настоящего времени в форм­ных процессах находят практическое применение следующие типы лазеров: газовые, твердотельные и полупроводниковые.

Газовые лазеры. Активной средой таких лазеров является газ или смесь газов. В формных процессах применяются гелий-неоновый, ион-аргоновый лазеры и лазер на двуокиси углерода (ла­зер на СО 2). Они генерируют излучение в видимом и ИК-спектральных диапазонах длин волн.

Гелий-неоновые лазеры (красные лазеры) с λ = 633 нм характе­ризуются стабильностью параметров, устойчивостью к внешним воздействиям и мощностью излучения не более 100 мВт.

Ион-аргоновые (синие) лазеры генерируют излучение с λ = 488 нм. Средняя мощность этих лазеров составляет 500 мВт.

Лазеры на СО 2 генерируют излучение с λ = 10600 нм мощностью от нескольких десятков ватт (в непрерывном режиме работы) до не­скольких мегаватт (в импульсном режиме).

Твердотельные лазеры. В твердотельных лазерах активной сре­дой является кристаллический или аморфный диэлектрик, в который введены ионы редкоземельных элементов. В формных процессах используют твердотельные лазеры на основе кристаллов иттрий-алюминиевого граната с примесью, например, неодима (Nd). Твердотельные лазеры генерируют излучение в ИК-диапазоне длин волн. Эти лазеры можно использовать с оптическими сис­темами удвоения и утроения пространственной частоты, что позволяет получать излучение как в видимой, так и УФ-областях спектра. Твердотельные лазеры обеспечивают возможность получения значительной мощности излучения (от нескольких мВт до нескольких кВт).

Различают твердотельные лазеры с ламповой или полупроводниковой (диодной) накачкой. Лазеры с ламповой накачкой имеют невысокий КПД и требуют использования внешнего водяного охлаждения. Твердотельные лазеры с полупроводниковой накачкой имеют более высокий КПД и при их использовании можно достичь рачительной мощности излучения при высоком качестве лазерно­го пятна.

Среди лазеров с полупроводниковой накачкой наиболее широко применяются в последнее время волоконные лазеры. В них в качест­ве накачки также используются лазерные диоды, а активной средой является сердцевина волокна, легированная, например, иттербием (Yb). К достоинствам этого типа лазеров относится также большая глубина резкости (она составляет 250-400 мкм, в то время как у твердотельных лазеров – 100-150 мкм), что особенно важно для многолучевых оптических систем.

Полупроводниковые лазеры (лазерные диоды). В лазерах этого типа активной средой является полупроводниковый кристалл, на­пример, арсенид галлия (GaAs). К достоинствам таких лазеров сле­дует отнести небольшие габариты и малую потребляемую мощность. Кроме того, эти лазеры не требуют применения внешнего охлажде­ния. В зависимости от состава активной среды они могут давать из­лучение в видимом и коротковолновом ИК-диапазонах длин волн с λ = 405 нм, 670 нм, 830 нм, их часто в практике называются фиоле­товыми, красными и ИК-лазерными диодами. Мощность лазерных диодов составляет 1-2 Вт. Для достижения большей производитель­ности их часто объединяют в линейки лазерных диодов.

Требования к лазерам, используемым в формных процессах

Требования, предъявляемые к лазерам, используемым в качестве ин­струмента для поэлементной записи информации на формные материалы, определяются теми функциями, которые лазер выполняет в цифровой технологии: осуществляет гравирование, реализует лазер­ное воздействие или обеспечивает термоперенос. Выполнение ука­занных функций обеспечивается выбором лазера с соответствующи­ми параметрами. Значимость того или иного параметра определяется конкретной цифровой технологией, а необходимые ве­личины этих параметров зависят от типа используемого в техноло­гии формного материала. Так, при использовании лазеров для грави­рования наиболее важным является требование к его мощности, поскольку процесс лазерного гравирования требует больших затрат энергии. Требования к мощности лазеров при записи информации путем лазерного воздействия и в результате термопереноса зависят от энергетической чувствительности приемных слоев формных ма­териалов и могут отличаться для слоев различных типов. Сущест­венным для всех цифровых технологий формных процессов являют­ся требования к пространственным параметрам излучения лазеров, так как они определяют размеры и качество сформированных при записи элементов изображения, т. е. репродукционно-графические показатели печатных форм. Не менее важным является требование к спектральным характеристикам излучения лазера. При его опти­мальном согласовании со спектральной чувствительностью прием­ного слоя обеспечивается высокая актиничность действия излучения и, как следствие, сокращение времени записи информации.

Определяя требования к параметрам лазеров необходимо учиты­вать, что их стабилизация имеет решающее значение при записи ин­формации на формные материалы. Немаловажными являются также требования к эксплуатационным показателям лазеров, которые ха­рактеризуют их технико-экономические возможности и определяют целесообразность применения для записи информации в цифровых формных процессах.

Основная литература: (2 )

Дополнительная литература: (5, 6, 7)

Контрольные вопросы:

Какие преимущества имеют цифровые технологии формных

процессов?

Виды цифровых технологий формных процессов.

Лазерная запись информации на формные материалы.

Лазеры в формных процессах.

Требования к лазерам, используемым в формных процессах.

Тема лекции №12. Цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати

Разновидности цифровых технологий изготовления форм плоской офсетной печати. Последнее десятилетие отмечено бур­ным развитием цифровых технологий изготовления форм плоской офсетной печати и применением в этих технологиях разнообраз­ных типов формного оборудования и формных пластин. Не суще­ствует научно обоснованных рекомендаций по их применению, поэтому нет и их общепринятой классификации. С целью более грамотного методического рассмотрения учебного материала при­водится примерная классификация цифровых технологий офсет­ных формных процессов по следующим основным при­знакам:

тип источника излучения;

способ реализации технологии;

тип формного материала;

процессы, происходящие в приемных слоях,

В издательско-полиграфической практике и технической литера­туре в зависимости от способа реализации технологий принято раз­личать три их варианта:

1) компьютер - печатная форма (СtР);

2) компьютер - печатная машина (CtPress);

3)компьютер - традиционная печатная форма (СtсР), с изготов­лением формы на формной пластине с копировальным слоем.

В цифровых технологиях СtР и CtPress в качестве источников излучения используются лазеры. Поэтому эти технологии называют лазерными, УФ-излучение лампы применяется только в технологии СtсР. Поэлементная запись информации по технологии СtР и СtсР проводится на автономном экспонирующем устройстве, а по техно­логии CtPress непосредственно в печатной машине. По существу, технология, осуществляемая по схеме CtPress, (известная также как технология DI, от англ. – Direct Imaging) является разновидностью цифровой технологии СtР, при этом печатная форма может быть получена путем записи информации либо на формный материал (пластину или рулонный), либо сформирована на термографической гильзе, размещенной на формном цилиндре.

В отличие от формных технологий СtР и CtPress, которые ис­пользуются как в ОСУ, так и в ОБУ, технология изготовления форм по схеме СtсР применяется в ОСУ.

Разновидности печатных форм и их структура . Единой обще­принятой классификации форм плоской офсетной печати, изготов­ленных по цифровым технологиям, не существует. Однако их можно классифицировать по тем же признакам, что и цифровые технологии. Кроме того, классификацию можно расширить за счет таких признаков, как тип подложки, строение форм, область использования (для ОСУ и ОБУ).

Процессы, происходящие в приемных слоях формных пластин в результате лазерного воздействия или экспонирования УФ-лампой, обеспечивают запись информации. После проведения обработки экспонированных пластин (если она необходима) печатающие и пробельные элементы могут быть образованы на участках слоя, ко­торые либо подвергались действию излучения, либо, наоборот, его действию не подвергались. Структура формы зависит от типа и строения формной пластины, а также в некоторых случаях от спосо­ба экспонирования и обработки форм.

1 - подложка; 2 - пробельный элемент; 3 - печатающий элемент

Рисунок-12.1 – Структуры форм плоской офсетной печати, изготовленных

по различным цифровым технологиям на разных типах (а-е) формных пластин

На рис. 12.1 упрощенно показаны структуры форм плоской оф­сетной печати с увлажнением пробельных элементов, полученные по наиболее широко используемым цифровым технологиям:

1) печатающим элементом может быть экспонированный светочув­ствительный или термочувствительный слой, слой осажденного се­ребра на неэкспонированных участках серебросодержащих пластин, а также неэкспонированный светочувствительный слой; пробельным элементом - гидрофильная пленка, находящаяся, например, на алюминиевой подложке (рис. 12.1, а);

2) печатающий элемент имеет двухслойное строение и состоит из неэкспонированного термочувствительного слоя, расположенного на поверхности гидрофобного слоя, пробельный элемент - гидрофиль­ная пленка на поверхности алюминиевой подложки (рис. 12.1, б);

3) печатающим элементом является неэкспонированный термочув­ствительный слой, расположенный на поверхности гидрофильного слоя, а гидрофильный слой выполняет функцию пробельного эле­мента (рис. 12.2, в);

4) печатающим элементом может быть олеофильная (полимерная) подложка, которая обнажается под экспонированными участками термочувствительного слоя, пробельный элемент представляет со­ бой неэкспонированный термочувствительный слой (рис. 12.1, г);

5) печатающим элементом является олеофильная (полимерная) подложка, пробельный элемент имеет двухслойное строение и со­ стоит из гидрофильного слоя, расположенного на неэкспонирован­ном термочувствительном слое (рис. 12.1, д);

6) печатающим элементом может быть, например, неэкспони­рованный термочувствительный слой, обладающий олеофильными свойствами; пробельный элемент – экспонированный термочувствительный слой, изменивший свойства на гидрофильные (рис. 12.1,е).

Сравнение этих структур со структурами форм плоской оф­сетной печати, изготовленных по аналоговой технологии, показы­вает, что строение некоторых из них аналогично, другие отличаются строением печатающих и пробельных элементов.

Схемы изготовления форм плоской офсетной печати по циф­ровым технологиям . Цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов, наиболее широко применяемые в настоящее время, можно предста­вить в виде общей схемы (рис. 12.2). В зависимости от процессов, происходящих в приемных слоях под действием лазерного излуче­ния, технологии изготовления форм можно представить в пяти вари­антах. Стадии изготовления форм показаны на рис. 12.3-12.7, начи­ная с формной пластины и заканчивая печатной формой.

В первом варианте технологии (рис. 12.3) экспонируется свето­чувствительная пластина с фотополимеризуемым слоем (рис. 12.3, б). После нагревания пластины (рис. 12.3, в) с нее удаляется защитный слой (рис. 12.3, г)и проводится проявление (рис. 12.3, д).

Рисунок-12.2 – Процесс изготовления форм плоской офсетной печати

по цифровым технологиям

Во втором варианте (рис. 12.4) экспонируется пластина с термоструктурируемым слоем (рис. 12.4, 6). После нагревания (рис. 12.4, в) производится проявление (рис. 12.4, г).

а - формная пластина; 6 - экспонирование; в - нагревание;

г - удаление защитного слоя; д - проявление; 1 - подложка,

2 - фотополимеризуемый слой; 3 - защитный слой; 4 - лазер; 5 - нагреватель;

6 - печатающий элемент; 7- пробельный элемент

Рисунок-12.3 – Изготовление формы на светочувствительной пластине способом фото полимеризации

а - формная пластина; б - экспонирование; в - нагревание; г - проявление; 1 - подложка; 2 - термочувствительный слой; 3 - лазер; 4 - нагреватель; 5 - печатающий элемент; 6 - пробельный элемент

Рисунок-12.4 –

способом термоструктурирования

На отдельных типах формных пластин, используемых для этих двух вариантов технологий, требуется предварительное нагревание (перед проявлением), необходимое для усиления эффекта воздейст­вия лазерного излучения (стадия в на рис. 12.3 и 12.4).

В третьем варианте технологии (рис. 12.5) экспонируется свето­чувствительная серебросодержащая пластина (рис. 12.5, б). После проявления (рис. 12.5, в) проводится промывка (рис. 12.5,г). Форма, полученная по такой технологии, отличается от формы, изготовлен­ной по аналоговой технологии.

Изготовление формы по четвертому варианту (рис. 12.6) натер нечувствительной пластине путем термодеструкции состоит из экспонирования (рис. 12.7, 5) и проявления (рис. 12.6, в).

Пятый вариант (рис. 12.7) технологии изготовления форм на термочувствительных пластинах путем изменения агрегатного состояния, включает проведение единственной стадии процесса – экспонирования (рис. 12.8, б). Химической обработки в водных растворах (в практике называемой «мокрой обработкой») в этой технологии не требуется.

а- формная пластина; б- экспонирование;

в - проявление; г - промывка; 1 - подложка; 2 - слой с центрами физического

проявления; 3 - барьерный слой; 4 - эмульсионный слой; 5 - лазер;

6- печатающий элемент; 7- пробельный элемент

Рисунок-12.5 – Изготовление формы на светочувствительной

а- формная пластина; 6 - экспонирование;

в - проявление; 1 - подложка; 2 - гидрофобный слой; 3 - термочувствительный

слой; 4 - лазер; 5 - печатающий элемент; 6 - пробельный элемент

Рисунок-12.6 – Изготовление формы на термочувствительной пластине

способом термодеструкции

Заключительные операции изготовления печатных форм по различным вариантам технологий (рис. 12.2) могут отличаться.

Так, печатные формы, изготовленные по вариантам 1, 2, 4, могут при необходимости подвергаться термообработке для повышения их тиражестойкости,

Печатные формы, изготавливаемые по варианту 3, после промывки требуют проведения специальной обработки для формирования на поверхности подложки гидрофильной пленки и улучшения олеофильности печатающих элементов. Термообработке такие печатные формы не подвергаются.

I - на металлической подложке; II - на полимерной подложке: а - формная пластина; б - экспонирование; в - печатная форма; 1 - полложка; 2 т ермочувствительный слой;3 - лазер; 4 - печатающий элемент; 5 - пробельный –элемент

Рисунок-12.7– Изготовление формы на термочувствительных пластинах способом

изменения агрегатного состояния

Печатные формы, изготовленные на различных типах формных пластин по варианту 5, после экспонирования требуют для полного удаления термочувствительного слоя с экспонированных участков или дополнительной обработки, например, промывки в воде, или от­соса газообразных продуктов реакции, или обработки увлажняющим раствором непосредственно в печатной машине. Термообработка та­ких печатных форм не предусматривается.

Процесс изготовления печатных форм может включать такие операции, как гуммирование и техническая корректура, если они предусмотрены технологией. Контроль форм является завершающей стадией процесса.

Основная литература: (2 )

Дополнительная литература: (3 )

Контрольные вопросы:

Классификация цифровых технологий офсетных формных процессов.

Структуры форм плоской офсетной печати.

Схемы изготовления форм плоской офсетной печати по цифровым технологиям.

Изготовление печатных форм по технологии CtP.

Изготовление печатных форм по технологии CtPress

Тема лекции №13. Цифровые технологии изготовления флексографских печатных форм

Применяемые в настоящее время флексографские печатные формы, изготовленные по цифровым технологиям, можно класси­фицировать по различным признакам, например:

вариант технологии изготовления форм: изготовленные лазер­ным

гравированием и по масочной технологии;

2) вид материала формы: эластомерные (из вулканизированной ре­зины), полимерные и фотополимерные;

3)геометрическая форма: цилиндрические и пластинчатые. Классификацию можно продолжить и по ряду других признаков: толщине форм, высоте рельефа, стойкости форм к растворителям печатных красок и т.д.

Структура фотополимерных форм в принципе не отличается от структуры форм, изготовленных по аналоговой технологии, поскольку формирование печатающих и пробельных элементов осуществляется также в толще ФПК под влиянием тех же процессов. Отличие состоит в иной конфигу­рации печатающих элементов (рис. 13.1).

Рисунок-13.1 – Конфигурация печатающих элементов (а) на формах

и их растаскивание (б) при печатании с форм, изготовленных

по цифровой (I ) и аналоговой (II ) технологиям

Они имеют более крутые боковые грани. Это обеспечивает меньшее растискивание печатающих элементов в процессе печата­ния (a 1 < a 2).

Эластомерные (резиновые) и полимерные формы, изготовленные лазерным гравированием, представляют собой структуры, сформированные в слоях либо вулканизированной резины, либо специаль­ного полимерного материала.

Схемы изготовления форм по цифровым технологиям

Фотополимерные пластинчатые формы изготавливаются по следующей схеме:

контроль ЭВПФ и формных пластин (рис. 13.2, а);

подготовка оборудования к работе (ЛЭУ для записи информации

на масочный слой, а также устройств для экспонирования ФПС и обработки формы);

3) выбор режимов записи информации на масочный слой ФПП, экспонирования ФПС и обработки;

4) запись информации на масочный слой ФПП лазерным излучени­ем получение маски (рис. 13.2, б);

5) основное экспонирование ФПС через маску (рис. 13.2, в);

6) экспонирование оборотной стороны ФПП (рис. 13.2, г);

7) удаление незаполимеризованного слоя с пробельных элементов (рис. 13.2,д);

8) сушка формы (при необходимости);

9) финишинг (рис. 13.2, е);

10) дополнительное экспонирование печатной формы (рис. 13.2, ж);

11) контроль печатной формы,

Перечисленные стадии процесса изготовления форм, начиная с удаления незаполимеризованного слоя, аналогичны изготовлению печатных форм по аналоговой технологии. На практике последовательность ряда стадий может быть изменена. Так, экспо­нирование оборотной стороны ФПП может проводиться до получе­ния маски, до или после основного экспонирования (см. рис. 13.2). Экспонирование оборотной стороны пластины после основного экс­понирования связано с исключением возможности механического повреждения ранее сформированной маски. Кроме того, как и в ана­логовой технологии, удаление незаполимеризованного слоя может осуществляться либо вымыванием, либо с использованием термической обработки.

Фотополимерные цилиндрические формы. Схема изготовле­ния этих форм характеризуется рядом отличительных особенно­стей. Цилиндрические формы (рукавные, реже бесстыковые – пластинчатые со спаянными краями) изготавливаются на фотополимеризуемом материале с масочным слоем. Этот материал разме­щен на гильзе и, как правило, предварительно подвергается экспо­нированию с оборотной стороны (эта операция проводится при его изготовлении). Процесс изготовления форм осуществляется, как и для пластинчатых, сначала на ЛЭУ проводится запись информации на масочный слой. Дальнейшие операции, начиная с основного экспонирования, выполняются аналогично изложенной выше схеме на оборудовании, обеспечивающем возможность кругового экспо­нирования и обработки.

Эластомерные цилиндрические формы . Получение эластомерных печатных форм по цифровой технологии осуществляется пря­мым лазерным гравированием и включает операции по изготовле­нию формного цилиндра, представляющего собой обрезиненный стержень, подготовке его поверхности к лазерному гравированию, заключающейся в обтачивании и шлифовании резинового покрытия. В дальнейшем на нем проводится прямое лазерное гравирование, очистка гравированной поверхности цилиндра от остатков продук­тов горения резины и контроль формы. При использовании гильз с резиновым покрытием, специально предназначенным для лазерного гравирования, подготовка поверх­ности не проводится и, следовательно, сокращается количество опе­раций процесса получения формы.

а – формная пластина; б – получение маски; в – основное экспонирование ФПС через маску; г – экспонирование оборотной стороны ФПП; д – форма после удаления незаполимеризованного слоя с пробельных элементов; е – финишинг;

ж – дополнительное экспонирование печатной формы; 1 – подложка; 2 – ФПС;

3 – масочный слой; 4 – защитная пленка; 5 – лазер (→ указывается область его воздействия)

Рисунок-13.2 – Изготовление флексографской формы по цифровой масочной техно­логии

Полимерные цилиндрические формы . Цилиндрические формы могут быть получены на полимерных материалах (цилиндрических бесшовных гильзах, реже бесстыковых пластинчатых). Изготавли­ваются они в одну стадию на одной единице оборудования. После контроля ЭВПФ и выбора режимов гравирования непосредственно осуществляется гравирование лазерным излучением.

Фотополимерные печатные формы

Формирование печатающих элементов пластинчатых и цилинд­рических ФППФ, изготовленных по цифровой масочной технологии, происходит одинаково, в процессе основного экспонирования ФПС формного материала. Поскольку основное экспонирование УФ-А излучением осуществляется через маску (в отличие от экспонирова­ния через фотоформу в аналоговой технологии) и протекает в воз­душной среде, то, вследствие контакта ФПС с кислородом воздуха, происходит ингибирование процесса полимеризации, вызывающее уменьшение размеров формирующихся печатающих элементов. Они оказываются несколько меньше по площади, чем их изображения на маске.

Это происходит потому, что ФПС открыт для воздействия кислорода воз­духа (либо, как считают ряд исследова­телей, за счет образовавшегося при экс­понировании озона, который обладает большей химической активностью и мо­жет ускорять процесс окисления). Моле­кулы кислорода воздуха быстрее реаги­руют по открытым связям, чем мономеры друг с другом, что приводит к торможе­нию или частичному прекращению про­цесса полимеризации.

Результатом воздействия кислорода является не только некото­рое уменьшение размеров печатающих элементов (в большей мере это сказывается на мелких растровых точках), но и снижение их вы­соты.

Рисунок-13.3 – Изменение высоты растровых элементов 1 относительно плашки 2

при растяжении флексографских форм, изготовленных по:

а – цифровой и б – аналоговой технологиям

Однако растровые точки имеют меньшую высоту (рис. 13.3, а), в то время как на форме, изготовленной по аналоговой технологии (рис. 13.3, б), они, наоборот, превышают по высоте плашку. Таким образом, размеры и высота печатающих элементов на форме, изго­товленной по цифровой масочной технологии, отличаются от печа­тающих элементов, сформированных по аналоговой технологии.

Определенные отличия характерны и для профиля печатающих элементов. Так, печатающие элементы на формах, изготовленных по цифровой технологии, имеют более крутые боковые грани, чем пе­чатающие элементы форм, полученных по аналоговой технологии рис.

Объясняется это тем, что при основном экспонировании через фотоформу излучение прежде, чем достичь ФПС, проходит через несколько сред и слоев (воздух, прижимную пленку, фотоформу), последовательно преломляясь на границах и рассеиваясь в каждом из слоев. Это приводит к образованию печатающего элемента с бо­лее пологими гранями на формах, изготовленных аналоговым способом. Практически полное отсутствие светорас­сеяния при основном экспонировании через маску, которая являет­ся составной частью формной пластины, позволяет получить печа­тающие элементы с более крутыми гранями. Такие особенности печатающих элементов форм, изготовленных по масочной техно­логии, сказываются на уменьшении растискивания в процессе пе­чатания, а характерное для печатающих элементов рас­ширение у основания придает формам большую стабильность в печатном процессе.

Формирование пробельных элементов, как и в аналоговой технологии, происходит при вымывании или термической обработ­ке экспонированных ФПП, поэтому процесс их образования не имеет существенных отличий. Наличие масочного слоя на неэкспонированных участках не оказывает влияния на процесс формирования пробельных элементов. В случае вымывания и тер­мической обработки этот слой удаляется вместе с незаполимеризованным слоем.

Эластомерные и полимерные формы . При изготовлении форм гравированием эластомеры (резина) подвергаются воздействию лазерного излучения. Лазер, как источ­ник тепла, создает температуру в несколько тысяч градусов (напри­мер, лазер на СО2 - 1300°С). Происходит термическое разрушение материала и в результате формируются углубления – пробельные элементы. Печатающие элементы таких форм выполнены из ис­ходного материала, который не подвергался действию лазерного из­лучения.

Основная литература: (2 осн. )

Дополнительная литература: (3 доп. )

Контрольные вопросы:

Классификация флексографских форм, изготовленных по цифровым технологиям.

Схемы изготовления форм по цифровым технологиям.

Фотополимерные цилиндрические формы.

Эластомерные цилиндрические формы.

Тема лекции №14. Цифровые технологии изготовления форм глубокой печати

Разновидности современных форм глубокой печати . Формы глубокой печати изготавливаются чаще всего на формных цилинд­рах, основой которых служат стальные цилиндры с нанесенными на их поверхность гальваническим способом покрытиями. Значи­тельно реже используют алюминиевые или пластмассовые цилинд­ры. Практическое применение находят также пустотелые цилинд­ры, представляющие собой цилиндрические гильзы с медным покрытием. Попытки использования формных пластин с целью удешевления формного производства не принесли желаемых ре­зультатов из-за невозможности устранения проникновения краски между краями и под печатную форму.

По способу изготовления различают формы глубокой печати:

1) изготовленные ЭМГ;

2)лазерным гравированием (способ прямого гравирования);

3)по масочной технологии с последующим травлением омеднен­ного формного цилиндра.

Формы, изготовленные ЭМГ , разделяют в зависимости от ис­пользуемого формного цилиндра на формы гравированные:

1) на рабочем слое меди;

2)на медном съемном покрытии формного цилиндра (в практике - «медной рубашке»), которое представляет собой снимаемый после печатания тиража слой медного гальваноотложения.

Наибольшее распространение получили формы, полученные ЭМГ на «медной рубашке» формного цилиндра.

, в зависимо­сти от используемого материала формного цилиндра могут быть по­лучены на цинковом или медном покрытиях цилиндра, а также на полимерном покрытии с последующей металлизацией поверхности.

Формы, изготовленные по масочной технологии , различаются в зависимости от типа используемого масочного слоя. Они класси­фицируются как формы, изготовленные с использованием светочув­ствительных (фотополимеризуемых) и термочувствительных масоч­ных слоев. Последние находят наибольшее применение.

Печатные формы глубокой печати характеризуются также раз­личной конфигурацией углубленных ячеек (рис. 14.1). Так, формы изготовленные ЭМГ, имеют переменные площадь и глубину грави­рованных ячеек (рис. 14.1, а). Формы, изготовленные лазерным гра­вированием, характеризуются углубленными ячейками, которые от­личаются преимущественно глубиной и мало или совсем не отличаются площадью (рис. 14.1, б). Формы, изготовленные по ма­сочной технологии с последующим травлением, имеют одинаковую глубину, но различную площадь ячеек (рис. 14.1, в).

а – ЭМГ; 6 – лазерным гравированием; в – по масочной технологии

с последующим травлением

Рисунок-14.1 – Строение форм глубокой печати

Структуры углубленных ячеек обладают различными возможно­стями по передаче градации изображения. Это объясняется тем, что градационная передача оценивается через объем ячеек V п.э , который определяется их площадью S п.э , глубиной Л п.э, и во многом зависит от возможностей различных по конфигурации ячеек передавать на от­тиск различное количество краски.

Общие схемы изготовления форм глубокой печати . Процесс изготовления форм глубокой печати ЭМГ на съемной «медной рубашке» (схема 1) включает следующие основные технологические операции:

1) подготовка формного цилиндра с нанесением на него «медной рубашки»;

2) ЭМГ на ЭМГА;

3) завершающие операции изготовления форм, включающие хромирование, механическую обработку, а также, при необходимости. Техническую корректуру и пробную печать.

Процесс изготовления форм глубокой печати ЭМГ на рабочем медном слое (схема 2) состоит из технологических операций по подготовке формного цилиндра с наращиванием рабочего медного слоя, ЭМГ и завершающих операций. Особенностью этого процесса является то, что в зависимости от технологии для ЭМГ используется или рабочий медный слой с толщиной, пригодной для изготовления одной формы, или рабочий слой большой толщины (порядка 320мкм), на котором можно изготовить последовательно 3-4 формы.

После печатания проводится удаление с цилиндра «медной рубашки» вместе с разделительным слоем. С этой целью ее надрезают по образующей цилиндра и отделяют от него, что возможно благодаря наличию разделительного слоя. После 5-10-кратного наращивания «медной рубашки» требуется проводить шлифовку основного слоя меди. Если для гравирования использовался рабочий медный слой большой толщины, то после печатания проводится удаление слоя хрома (химическим или электрохимическим способом), а затем медь с гравированными ячейками удаляют методом прецизионного фрезерования. Если оставшаяся после этого толщина медного слоя еще достаточна для получения новой формы, то формный цилиндр вновь используют для гравирования. Если же оставшийся после фре­зерования слой меди является слишком тонким для гравирования новой формы (т.е. имеет толщину меньше 80 мкм), то на него до­полнительно наносится слой меди необходимой толщины. Завер­шающие операции изготовления формы осуществляются по рас­смотренной выше схеме.

Процесс изготовления форм лазерным гравированием цинково­го слоя формного цилиндра (схема 3) включает операции:

1) подготовка формного цилиндра с нанесением на него медного слоя;

2) нанесение цинкового слоя;

3) полировка цинкового слоя;

4) лазерное гравирование цинкового слоя;

5) очистка поверхности формы;

6)завершающие операции.

Как и в рассмотренной выше технологии изготовления форм ЭМГ, формные цилиндры для лазерного гравирования используются многократно. Подготовка поверхности формного цилиндр; для гравирования новой формы включает удаление отработанных слоев хрома и цинка с последующим нанесением цинкового покрытия.

Процесс изготовления формы по масочной технологии (с ис­пользованием термочувствительного масочного слоя) с после дующим травлением меди (схема 4) включает следующие операции:

3) запись информации на масочный слой;

4) травление медного покрытия формного цилиндра;

5) очистка (в том числе, промывка и обезжиривание) поверхности формы;

6) заключительные операции (см. схему 1).

Процесс изготовления формы по масочной технологии (с ис­пользованием светочувствительного масочного слоя) с после­дующим травлением меди (схема 5) состоит из следующих стадий:

1) подготовка омедненного формного цилиндра;

2) нанесение масочного слоя на поверхность формного цилиндра;

3) нанесение водорастворимого защитного слоя;

4) сушка слоев;

5) запись информации на масочный слой;

6) проявление масочного слоя;

7) промывка;

8) травление медного покрытия формного цилиндра;

9) удаление защитного слоя;

10) заключительные операции.

Основы формирования печатающих и пробельных элементов

Формы, изготовленные электронно-механическим гравированием. Формирование печатающих элементов в результате ЭМГ осуществляется с помощью алмазного резца, управляемо­го двумя накладываемыми друг на друга сигналами.

Вибрирующий сигнал с определенной частотой (от 4 до 9 кГц, в зависимости от устройства) и постоянной амплитудой обеспечивает колебательное движение резца. Второй сигнал поступает из источника цифровых данных об изображении, преобразуется в аналоговую форму и в виде тока подается в электромеханическую колебательную систему, которая управляет резцом, определяя глубину его погружения относительно поверхности формного цилиндра.

Наложение сигналов задает величину гравируемой ячейки, линиатура гравирования вдоль образующей цилиндра определяется шагом перемещения гравирующей головки, а в направлении окружности задается скоростью вращения цилиндра. В результате на формах формируются печатающие элементы, которые отличаются площадью и глубиной.

Глубина и площадь печатающих элементов (выгравированных ячеек), формируемых в процессе ЭМГ, зависят от движения алмаз­ного резца. Резец погружается на различную глубину, причем, чем глубже он входит в медный слой, тем большей по пло­щади и глубине получается гравируемая ячейка. Гравируемые ячей­ки имеют вид четырехгранных пирамид, основания которых распо­лагаются на поверхности цилиндра. Диагонали основания ячеек ориентированы по оси и по окружности цилиндра.

Сочетание нескольких видов движения: вращения цилиндра и перемещения гравирующей головки определяют взаимное располо­жение ячеек на форме. Формирование ячеек может осуществляться по спирали и по замкнутой окружности. При спиральной развертке за время одного оборота цилиндра каретка с гравирующей головкой (резцом) равномерно перемешается вдоль оси цилиндра на половину ширины ячейки, а ячейки каждой после­дующей гравируемой линии смещены в промежутки между ранее выгравированными ячейками.

При пошаговом позиционировании гравирующей головки грави­рование осуществляется по круговым линиям – замкнутым окруж­ностям, здесь размер и количество ячеек точно сопрягаются с окружностью цилиндра. Следующий ряд начинается при смещении, как по образующей, так и по окружности. Объем сформи­рованных на формах ячеек зависит от угла заточки резца. Например, если уменьшить угол заточки резца со 120 до 110° объем ячейки с одной и той же площадью увеличивается на 5%.

Формирование пробельных элементов . Пробельными элементами на формах глубокой печати являются перегородки между печатающими элементами. Ширина этих перегородок изменяется и зависит от площади ячеек. Условия их формирования на формах задаются перед началом гравирования. При гравировании ячеек максимальной площади должна быть обеспечена минимально необходимая ширина пробельных элементов. Эта минимальная ширина составляет 5-10мкм на участках, где формируются большие по площади ячейки. Когда резец уже не приподнимается над поверхностью формного цилиндра, перегородки между соседними ячейками в направлении окружности цилиндра исчезают и появляется узкий канал, соединяющий ячейки.

Формы, изготовленные лазерным гравированием . Формирование печатающих элементов . Особенностью лазер­ного гравирования по сравнению с ЭМГ является то, что этот способ является бесконтактным, так как гравирующим инструментом слу­жит лазерный луч. Лазерное излучение, направленное на поверх­ность формного цилиндра, локально воздействует на покрытие, на­гревает, расплавляет и испаряет его, при этом один импульс излучения (длительностью в несколько сотен наносекунд) формиру­ет одну ячейку. Полученные лазерным гравированием печатающие элементы характеризуются преимущественно различной глубиной ячеек и мало или совсем не отличаются площадью.

По технологии SHC (от англ. – Super Half Autotypical Cell ) дина­мическим управлением диаметром луча и импульсной модуляцией мощности на цинковом покрытии обеспечивается возможность получения ячеек переменной площади и глубины. По этой технологии на форме создаются ячейки, в которых отсутствует фиксированное соот­ношение между площадью и глубиной ячейки, причем площадью и глубиной можно управлять отдельно. Это позволяет формировать структуры различной конфигурации, состоящие либо из ячеек с изме­няющейся глубиной, либо из ячеек различной площади и глубины.

Лазерное гравирование с помощью двух лазеров, создающих пуч­ки, каждый из которых изме­няет глубину и площадь гравирования металла, по­зволяет формировать ячейки 5, имеющие сложную, но абсолютно симметричную форму, причем эта форма не зависит от изменения скоро­сти записи в отличие от про­цесса формирования ячеек при ЭМГ. Однако площадь ячеек при лазерном гравировании меняется не так значительно, как при ЭМГ, и из­менение объема ячеек происходит в основном за счет увеличения их глубины.

Пробельные элементы в виде перегородок между выгравирован­ными ячейками, как и при ЭМГ, расположены на металлическом по­крытии формного цилиндра.

Формы, изготовленные по масочной технологии с последующим травлением медного покрытия формного цилиндра

В отличие от уже рассмотренных типов форм, печатающие элементы на формах глубокой печати, полученных по масочной технологии с последующим травлением меди, характеризуются одинаковой глубиной, но различной площадью. Они формируются после травления медного покрытия формного цилиндра на участках, где отсутствует масочный слой, удаленный на стадии создания маски. Пробельные элементы – это участки формного цилиндра, представляющие собой, как и в рассмотренных выше случаях, перегородки между печатающими элементами.

Основная литература: (2 осн. )

Дополнительная литература (3 доп. )

Контрольные вопросы:

Виды современных форм глубокой печати.

Общие схемы изготовления форм глубокой печати.

Основы формирования печатающих и пробельных элементов.

Процесс изготовления по масочной технологии.

Технология Super Half Autotipical Cell.

Тема лекции №15. Печатные формы специальных способов печати. Трафаретная и тампонная печати

Наряду с тремя основными способами (высокая, плоская и глубокая) в полиграфии применяется ряд других видов печати. Почти все они носят специальный характер. Два вида рассматриваются ниже. Это трафаретная и тампонная печати.

Формы трафаретной печати

Оттиск в трафаретной печати получают путем продавливания краски сквозь незакрытые печатающие элементы формы на ситовой ткани. Необходимый контакт между формой и запечатываемой поверхностью, а также перенос краски достигается давлением упруго-эластичного ракеля.

Особенности трафаретной печати обеспечивают получение отпечатков со специфическим визуальным эффектом за счет толстых красочных слоев, а также дают возможность запечатывания материалов и объемных изделий, для которых другие способы вообще непригодны. Эти особенности связаны со строением печатной формы, ее печатающими и пробельными элементами. Можно выделить некоторые из них:

печатающие элементы в виде отверстий в объеме ситовой ткани изменяют характер обычных печатных процессов. Специфика в том, что запечатываемая поверхность располагается со стороны формы, противоположной той, с которой подается краска;

перенос краски на запечатываемую поверхность сквозь печатающие элементы позволяет получать оттиски с красочным слоем толщиной от 6 до 100 мкм, обеспечивая сочность, высокую насыщенность, большую оптическую плотность, рельефность и выразительность изображения;

применение упруго-эластичного ракеля для продавливания краски позволяет регулировать давление в зоне контакта и существенно снизить его величину по сравнению с традиционными способами печати;

гибкость печатных форм позволяет придавать им конфигурацию поверхности объемных изделий, подлежащих запечатыванию;

в пределах одного цикла с одной печатной формы возможно получение многокрасочных отпечатков в виде раздельно расположенных изображений.

Основной задачей трафаретного печатного процесса является получение оттиска с заданной толщиной красочного слоя, а также обеспечение необходимой графической точности изображения. Факторами, влияющими на формирование красочного слоя на оттиске, являются:

1) характеристика применяемой сетки-основы формы;

2) способ изготовления печатной формы;

3) характер запечатываемой поверхности;

4) свойства краски;

5) твердость ракеля и профиль его кромки;

6) режимы печатного процесса;

7) расстояние между формой и запечатываемой поверхностью;

8) угол наклона и давления ракеля;

9) количество краски, оставшейся на сетке после отвода печатной формы.

При прижиме ракелем печатной формы к материалу каждый печатающий элемент образует пространство, ограниченное снизу самой запечатываемой поверхностью, а с боков - пробельными элементами формы. Краска, перемещаемая ракелем по форме, заполняет пространство печатающего элемента, формируя изображение на запечатываемой поверхности. В процессе прохождения ракеля над печатающим элементом краска сверху срезается его рабочей кромкой. При отводе печатной формы нити сетки извлекаются из краски, прилипшей к запечатываемой поверхности.

В процессе формирования красочного изображения на оттиске можно выделить четыре стадии:

1) создание пространства печатающего элемента;

2) заполнение его краской;

3) отвод печатной формы от запечатываемой поверхности;

4) закрепление красочного изображения на оттиске.

Характер сформированного таким образом красочного изображения зависит от размеров пространства печатающего элемента, степени заполнения его краской, условий взаимодействия краски с печатной формой и запечатываемой поверхностью, а также от структурно-механических свойств краски. В трафаретной печати характер пространства печатающего элемента зависит от гладкости краев его контура, микрогеометрии соприкасающихся поверхностей печатной формы и запечатываемого материала, а также от плотности их взаимного контакта в момент формирования красочного изображения на оттиске. Количество краски, продавливаемой через ячейки сетки, определяется размером пространства печатающего элемента, вязкостью краски, давлением, действующим на нее, и временем действия давления.

Процесс получения оттисков включает следующие операции:

1) подачу, правильную ориентацию и закрепление запечатываемого материала или изделия на опорной поверхности;

2) подачу печатной краски;

3) создание давления и получение оттиска;

4) съем запечатываемого материала или изделия;

5) закрепление краски на оттиске.

Формы тампонной печати

Тампонная печать – разновидность офсетной печати с использованием печатных форм глубоких способов печати в сочетании с косвенным способом передачи красочного изображения через промежуточное упруго-эластичное звено – тампон различного профиля.

Тампонная печать применяется в упаковочном производстве для нанесения изображения на упаковку, изготовленную из материалов с неровной поверхностью или имеющую сложную геометрическую форму. Эта технология является разновидностью офсетной печати и позволяет использовать печатную форму глубокой, плоской или высокой печати,

Наибольшее применение в тампонной печати получили формы с углубленными печатающими элементами, изготовленные на ленточной стали и на стальных или фотополимеризующихся пластинах. Процесс печатания с таких форм преду­сматривает нанесение печатной краски на всю поверхность печатной формы, а затем ее удаление с пробельных элементов ракелем.

Основные технические требования к печатной форме тампонной печати:

1) печатная форма должна быть изготовлена на пластине, соответствующей формату воспроизводимого изображения с учетом размера полей (обычно ширина полей – 15-30мм);

2) стальная формная пластина должна иметь твердость 40-70 ед. по Роквеллу, а фотополимеризующаяся - 20-30 ед. по Роквеллу;

3) поверхность формной пластины должна иметь чистоту 10-12 класса;

4)глубина печатающих элементов должна находиться в пределах 15-40мкм.

Применение ракеля для удаления краски с пробельных элементов требует чистоты поверхности и ее высокой устойчивости к истиранию. Требования к печатным формам для тампонной печати определяются также их назначением и условиями, в которых они будут работать.

Технология изготовления стальных форм тампонной печати

Стальные печатные формы тампонной печати изготавливаются из стальных заготовок или ленточной стали.

Печатные формы на стальных пластинах применяют для воспроизведения штриховых изображений и отличаются очень высокой тиражестойкостью (до 2-3 млн. оттисков).

Технологический процесс изготовления печатных форм на стальных пластинах включает следующие операции:

изготовление заготовки для формной пластины;

обезжиривание и декапирование;

нанесение и сушка копировального слоя;

экспонирование пластины;

проявление и окрашивание копии;

химическое дубление копии;

ретушь копии и обмазка пластины лаком;

травление;

удаление обмазки и копировального слоя;

контроль качества печатной формы.

В настоящее время стальные пластины редко применяются при изготовлении форм тампонной печати из-за их высокой стоимости. Вместо стальных пластин в последнее время начали использовать ленточную сталь. Ее достоинства: меньшая стоимость, возможности пробивать в стальных листах отверстия и использовать штифтовой метод приводки при многокрасочной печати. Твердость ленточной стали составляет около 50 ед. по Роквеллу, а тиражестойкость печатных форм - 200-300 тыс. оттисков. Процесс изготовления печатных форм на ленточной стали аналогичен вышеописанному.

Технология изготовления фотополимерных форм тампонной печати

Печатные формы на фотополимерных пластинах могут быть использованы для воспроизведения как штриховых, так и растровых изображений тиражами от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч оттисков. Фотополимерные печатные формы тампонной печати - это формы, у которых пробельные элементы сформированы из фотополимеров - высокомолекулярных соединений, полученных в результате полимеризации под действием УФ-излучения. Фотополимерные пластины имеют многослослойную структуру, включающую основу, фотополимерный слой и защитную пленку. В качестве основы в фотополимерных пластинах служат полиэфирная пленка, алюминиевая или стальная подложка. Использование стальной подложки позволяет закреплять формы в печатной машине магнитным способом.

Формирующий изображение слой образуют фотополимеризующиеся материалы, в состав которых обычно входят пленкообразующие полимеры, сшивающие агенты, фотоинициаторы и целевые добавки. Для изготовления фотополимерных пластин широко используются полиамиды, которые обладают хорошими физико-химическими свойствами, в частности устойчивостью к истиранию. Сшивающие агенты в фотополимеризующихся композициях образуют нерастворимую трехмерную структуру. Состав и строение сшивающих агентов определяют механизм процесса структурирования и физико-химические свойства фотополимерных форм. Фотоинициаторы, входящие в состав фотополимеризующейся композиции, а также наполнители, красители, термоингибиторы и другие компоненты гарантируют достижение и сохранность необходимых свойств формы. Толщина фотополимерного слоя может составлять от 25 до 200 мкм.

Защитная пленка предохраняет фотополимерный слой от повреждений. Перед началом изготовления печатной формы ее снимают.

Технологический процесс изготовления печатных форм на фотополимерных пластинах при воспроизведении штриховых изображений включает следующие операции:

экспонирование пластины через позитивную фотоформу;

экспонирование сетки-растра;

вымывание печатающих элементов;

1. дополнительное экспонирование или термообработку.

При изготовлении фотополимерных печатных форм к фотоформе предъявляются очень жесткие требования:

1) оптическая плотность печатающих элементов не должна быть ниже 3,0;

2) плотность вуали на пробельных элементах не должна превышать 0,06.

Изображение на фотоформе должно быть зеркально-перевернутое (не читаемое со стороны эмульсии), ее геометрические размеры должны соответствовать формату пластины. Фотоформу рекомендуется изготавливать на фототехнической пленке с матовым эмульсионным слоем.

Перед началом изготовления формы с пластины снимается прозрачная защитная пленка, а фотоформа устанавливается по штифтам в экспонирующей установке (копировальной раме).

Контакт между фотоформой и фотополимерной пластиной в экспонирующей установке обеспечивается при помощи механического или вакуумного прижима. При механическом прижиме затруднен, а часто и невозможен плотный контакт пластины и фотоформы, что особенно сказывается на качестве форм при воспроизведении изображений с мелкими элементами, в том числе и растровыми. Отсутствие контакта вызывает дефект подкопирования. В настоящее время только около половины представленных на рынке установок оборудованы вакуумным прижимом.

В качестве источников света в копировальных рамах применяются лампы, излучающие свет с длиной волны 360-380 нм. Это могут быть металлогалогенные или люминесцентные лампы. Копировальные установки различаются по количеству и мощности установленных ламп, а также по формату. Ввиду малого формата копировальные установки для изготовления форм тампонной печати выпускаются в настольном варианте.

Современные модели экспонирующих установок, кроме вакуумного прижима, дополнительно оснащены индикацией величины этого прижима, декомпрессионным вентилем (для быстрого сброса вакуума) и программным цифровым таймером. Эти установки позволяют менять диапазон времени экспонирования в широких пределах, а возможность программирования облегчает работу оператора. На этих установках возможно копирование фотоформы не только на фотополимерные, но и на тонкие стальные пластины.

При экспонировании пластины через фотоформу в копировальной раме происходит формирование пробельных элементов. УФ-излучение проходит через прозрачные участки диапозитива и полимеризует слой по всей его толщине, причем в нижней части слоя пробельные элементы расширяются за счет светорассеивания и отражения от основы. В результате этого печатающие элементы приобретают различную глубину: мелкие - меньшую, а крупные - большую.

Затем с целью создания опоры для ракеля производят экспонирование сетки-растра. Сетка-растр - это растровый диапозитив с круглой прозрачной точкой, изготовленный на фототехнической пленке с матовым эмульсионным слоем. Он необходим для формирования на печатающих элементах опорных точек, которые препятствуют опусканию ракеля в углубления печатающих элементов. В противном случае ракель удалит краску не только с поверхности пробельных элементов, но и из глубины печатающих элементов, что приведет к неравномерности красочного слоя на оттиске. При этом по всей поверхности печатающих элементов создаются мельчайшие пробельные элементы в виде точек. В качестве сетки-растра используется диапозитив с линиатурой 80-150 лин./см с относительной площадью растровой точки 80-90%. Чтобы при печатании эти точки заливались краской, они должны иметь диаметр 40-60 мкм. Время экспонирования сетки-растра должно быть примерно равно времени экспонирования диапозитива изображения.

Далее формную пластину подвергают вымыванию, при этом удаляется неполимеризованный материал с печатающих элементов. Пластину помещают в вымывной раствор при температуре 22-26 °С и протирают плюшевой щеткой. Время вымывания - 1-2 мин, причем не рекомендуется это время превышать (особенно в случае использования водовымывных пластин), так как в случае более длительного вымывания происходит набухание фотополимера, что приводит к быстрому разрушению растровых точек и к снижению тиражестойкости печатной формы. Вымытую пластину ополаскивают свежей порцией вымывного раствора и высушивают под вентилятором. Затем осуществляют контроль изготовленной формы с помощью 8-10-кратной лупы.

С целью повышения ее прочности и устойчивости к истиранию пластину подвергают дополнительной засветке в течение 6-10 мин и термообработке. Термообработка осуществляется при температуре 80 °С для водовымывных пластин и 100-120 °С - для спиртовымывных пластин в течение 10-15 мин.

Основная литература: (1 осн. )

Дополнительная литература: (3 доп. )

Контрольные вопросы:

1. Особенности трафаретной печати.

2. Процесс получения оттисков в трафаретной печати.

3. Основные технические требования к печатной форме тампонной

4. Технология изготовления стальных форм тампонной печати.

5. Технология изготовления фотополимерных форм тампонной печати.

2.3 Планы практических занятий

Практическое занятие № 1.

Расчет расходования фототехнических пленок и обрабатывающих растворов для них при использовании фотовыводных устройств (ФВУ)

Задание: Определить расход фотопленок для изготовления монтажа: а) растровых, б) штриховых, в) текстовых фотоформ.

Методические рекомендации: Определить тип вывода, тип ФВУ и вид его соединения с процессором для обработки фотоматериала для цельнополосного электронного монтажа и для вывода отдельных полос, с учетом красочности репродукции (одно- и многокрасочности).

Осн. 6 , 7

Контрольные вопросы:

1. Какие виды обрабатывающих растворов для фототехнических

пленок вы знаете?

2. Что такое учетная единица?

3. Понятие растровой фотоформы.

4. Понятие штриховой фотоформы.

Практическое занятие №2.

Расчет расхода материалов для изготовления монометаллической офсетной печатной формы форматной записью

Задание: Провести расчет: а) обрабатывающих растворов (проявителя, гуммирующего раствора, регенерата проявителя), б) формных пластин по предлагаемым нормам.

Методические рекомендации: Для расчета количества офсетных формных пластин необходимо определить количество печатных форм, требуемых для печатания тиража, красочность издания. Для расчета количества обрабатывающих растворов необходимо определить площадь обрабатываемой пластины.

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

1. Понятие о монометаллической печатной форме

Опишите процесс изготовления монометаллической

офсетной печатной формы форматной записью

Что такое гуммирование?

Практическое занятие №3.

Расчет расходования фотополимерных печатных пластин по предлагаемым нормам

Задание: Провести расчет расхода фотополимерных печатных пластин по предлагаемым нормам для: а) высокой печати; б) флексографской печати; в) тампонной печати; г) вымывных растворов.

Методические рекомендации: Необходимо знать норму расхода учетной единицы (справочные данные), принимая во внимание, что расход материал при разрезке пластин не входит в нормы расходования. Для расчета количества вымывных растворов необходимо определить площадь печатной формы.

Осн. 2 , 7

Контрольные вопросы:

1. Что входит в состав фотополимеризующихся композиций?

Опишите процесс фотополимеризации

Опишите процесс изготовления фотополимерных печатных форм высокой печати

С какой целью применяют вымывные растворы?

Практическое занятие №4.

Составление технической характеристики конкретного книжно-журнального издания

Задание: Провести: а) анализ издания, принятого за образец, б) анализ показателей издания на основании действующих стандартов. Разработать техническую характеристику издания.

Методические рекомендации: В зависимости от вида издания техническая характеристика должна включать следующие показатели: наименование издания, год, место выпуска; вид издания; формат издания; формат полос; объем издания в печатных листах; тираж; красочность издания; характер внутритекстовых изображений; площадь внутриполосных иллюстраций в полосах и в процентах ко всему объему; способ печати; вид бумаги; вид фальцовки; тип обложки.

Осн. 1

Контрольные вопросы:

1. Что должна включать техническая характеристика издания?

Какие существуют виды изображений?

Каким образом классифицируются виды издания?

Практическое занятие №5.

Составление варианта общей схемы изготовления издания

Задание: Разработать возможный вариант общей схемы технологического процесса изготовления издания; Предложить вид и способ изготовления тиражных печатных форм.

Методические рекомендации: В процессе разработки схемы необходимо определить и выбрать: вид оригиналов и способ их подготовки; способ обработки информации; вид и способы изготовления тиражных печатных форм; тип, формат и красочность печатной машины для печатания тиража издания; способы изготовления блоков. Схема должна иметь структурный вид – последовательные и параллельные процессы без излишней детализации и включения отдельных операций (например, проявления, фиксирования и др.).

Осн. 1

Контрольные вопросы:

1. Какие характеристики издания необходимо определить для разработки ее схемы?

Что должна включать схема изготовления издания?

Опишите общую укрупненную схему технологии изготовления издания.

Практическое занятие №6.

Расчет объема работ по изготовлению тиражных форм для конкретного книжно-журнального издания

Задание: Провести расчет количества: а) фотоформ, б) тиражных печатных форм.

Методические рекомендации: Расчет приводится в виде таблицы. Для выполнения расчета необходимо использовать количественные показатели технической характеристики издания, принятого за образец. При определении количества названий, размещаемых на печатной форме, необходимо учитывать формат издания, тираж, технику копирования, тиражестойкость печатных форм, характер обработки отпечатанной продукции.

Осн. 1 , 7

Контрольные вопросы:

1. Каким образом определяется количество фотоформ для заданного формата?

Каким образом определяется количество монтажных фотоформ для заданного формата?

Как рассчитывают количество тиражных печатных форм?

Практическое занятие №7.

Расчет трудоемкости операций по изготовлению печатных форм

Методические рекомендации: Необходимо составить таблицу расчета объема работ по изготовлению печатных форм. В качестве учетной единицы принимается печатная форма. Норма времени на одну учетную единицу принимается из справочника или из практики действующего полиграфического предприятия.

Осн. 1

Контрольные вопросы:

1. Каким образом определяют трудоемкость операций?

Что такое учетная единица?

Как определяется норма времени на одну учетную единицу?

2.4 Планы лабораторных занятий

Лабораторная работа № 1

Изготовление монтажной фотоформы для конкретного книжно-журнального издания

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

1. Что такое фотоформа?

2. Как осуществляется монтаж фотоформ?

3. Какие виды спусков вы знаете?

Лабораторная работа № 2

Изучение элементов копировального процесса формного производства

Задание: Ознакомиться с элементами копировального процесса и основными требованиями, предъявляемыми к ним. Получить изображение модельной фотоформы на формных пластинах с различными копировальными слоями. Определить на копиях рабочее поле для каждого типа исследуемых копировальных слоев.

Осн. 3

Контрольные вопросы:

Что такое копировальный процесс, какие элементы он включает?

Виды копировальных слоев, их краткая характеристика.

Понятие растровой фотоформы

Лабораторная работа № 3

Изучение процесса изготовления монометаллических форм плоской офсетной печати

Задание: Изготовить печатную форму на предварительно очувствленной алюминиевой пластине копированием с модельного монтажа диапозитивов. Изучить методы визуального оперативного контроля копировального и формного офсетного процесса. Определить влияние экспозиции копировального процесса на основные репродукционно-графические показатели монометаллической формы.

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

Понятие о монометаллической печатной форме

Опишите процесс изготовления монометаллической офсетной печатной формы форматной записью

Для чего проводят регенерацию проявителя?

Лабораторная работа № 4

Изготовление биметаллических форм плоской офсетной печати

Задание:Изготовить биметаллическую печатную форму на полиметаллической пластине «углеродистая сталь-медь-хром» позитивным копированием с химическим травлением хрома с печатающих элементов. Оценить визуально качество готовой печатной формы и копии. Получить пробные оттиски с форм.

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

Представьте схему изготовления биметаллических печатных форм

Каким образом оценивается качество готовой печатной формы?

В чем заключается химическое травление хрома в травящем растворе?

Лабораторная работа № 5

Изучение процесса изготовления фотополимерных печатных форм высокой печати

Задание:Изготовить фотополимерную печатную форму высокой печати на фотополимеризующихся пластинах типа «Целлофот». Оценить качество воспроизведения штриховых элементов различных размеров на печатной форме. Определить глубину пробельных элементов различной ширины на изготовленных печатных формах.

Осн. 3

Контрольные вопросы:

На какие виды делятся фотополимерные пластины в зависимости от вида основного полимера?

Перечислите и охарактеризуйте три стадии фотополимеризации.

Каковы основные требования, предъявляемые к фотоформам высокой печати?

Лабораторная работа № 6

Изучение основ электронно-механического гравирования печатных форм

Задание:Получить представление о методах управления градационной характеристикой процесса гравирования и оценить качество клише. Ознакомиться с технологической схемой электронно-механического гравировального аппарата (ЭМГА) глубокой печати и строением печатных форм.

Осн. 3

Контрольные вопросы:

1. Каковы основные отличительные особенности ЭМГА глубокой печати?

2. В чем заключается градационная настройка автомата и от чего она зависит?

3. Какими параметрами характеризуются формы глубокой печати, полученные электромеханическим гравированием?

Лабораторная работа № 7

Изучение принципов формирования печатающих и пробельных элементов на формах плоской офсетной печати, изготавливаемых прямым фотографированием

Задание:Ознакомиться с характеристиками основных типов формных пластин, предназначенных для прямого фотографирования. Получить представление о технологии изготовления печатных форм плоской офсетной печати на формных пластинах с галогенсеребряным фотоприемным слоем.

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

Представьте схему изготовления печатной формы на высокочувствительной многослойной формной пластине.

Перечислите и охарактеризуйте типы формных пластин, используемых для изготовления печатных форм прямым фотографированием РОМ.

Представьте схему строения многослойной формной пластины с галогенсеребряным слоем.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Работа 21 с., 7 рис., 2 схемы, 2 табл., 5 источников.

ФОРМНАЯ ПЛАСТИНА. ОФСЕТНАЯ ПЕЧАТНАЯ ФОРМА. КАЧЕСТВО ПЕЧАТНЫХ ФОРМ. ТЕСТ-ОБЪЕКТ.

Современное офсетное производство характеризуется интенсивным использованием электронной техники на всех стадиях подготовки издания к печати и проведения печатного процесса.

Глядя на популярность офсета сегодня, возникает вопрос о необходимости контроля качества форм и методов его осуществления, рассмотрению которого и посвящен данный проект.

Введение

1. Основные сведения о формах офсетной печати

2. Репродукционно-графические показатели офсетных печатных форм

2.1 Разрешающая способность

2.2 Метод определения функции передачи модуляции

2.3 Градационная характеристика

3. Факторы, влияющие на репродукционно-графических показатели

4. Средства контроля репродукционно-графических показатели

4.1 Контроль печатных форм плоской офсетной печати, изготовленных на светочувствительных формных пластинах

4.2 Контроль печатных форм плоской офсетной печати, изготовленных на термочувствительных формных пластинах

Заключение

Список литературы

Введение

Сегодня офсетная печать является наиболее развитой высокомеханизированной промышленной отраслью. Современные технологии, высокая степень стандартизации и автоматизации всего производственного процесса, а также надежное, быстрое и относительно недорогое изготовление печатных форм обычными и цифровыми способами, объясняют высокий спрос на данный способ печати.

Высокому темпу развития офсетному способу печати способствовали следующие причины:

1. Наличие высокопроизводительного, технологически гибкого печатного оборудования;

2. Доступность изготовления крупноформатной продукции как на листовых, так и на рулонных машинах;

3. Возможность двухсторонней печати многокрасочной продукции в один прогон;

4. Улучшение качества и появление новых технологических материалов.

1. Основные сведения о формах офсетной печати

Печатная форма - носитель изображения, представляет собой твердую поверхность, плоскую или цилиндрическую, несущую печатающие (изображение) и пробельные (остальные светлые) элементы.

Официально утвержденной классификации печатных форм не существует. Печатные формы, используемые для размножения текстовой и изобразительной информации, можно классифицировать по следующим признакам:

Красочность печатной продукции - формы для однокрасочного печатания и формы (цветоделенные) для многокрасочного печатания;

Знаковая природа информации - текстовые формы, содержащие только текстовую информацию;

Изобразительные формы, содержащие только изобразительную информацию;

Тексто-изобразительные формы, содержащие текстовую и изобразительную информацию;

Способы и виды печати - формы высокой (типографской и флексографской), плоской офсетной (с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов), глубокой печати и специальных способов печати;

Способ записи информации на формные материалы - изготовленные форматной записью (информация переносится одновременно на всю площадь поверхности формного материала - пластины или цилиндра) и изготовленные поэлементной записью (информация переносится последовательно на очень небольшие участки площади).

Кроме того, в зависимости от назначения, печатные формы часто подразделяют на пробные, которые служат для контроля цветоделения и других параметров и тиражные, используемые для печатания определенного числа экземпляров одного и того же издания - тиража.

Офсетная печать -- технология печати, предусматривающая перенос краски с печатной формы на запечатываемый материал не напрямую, а через промежуточный офсетный цилиндр. Соответственно, в отличие от прочих методов печати, изображение на печатной форме делается не зеркальным, а прямым. Офсет применяется главным образом в плоской печати.

В качестве форм для офсетной печати обычно используются очень тонкие (менее 0, 3 мм) металлические пластины. Подобные пластины (либо полиметаллические, либо монометаллические) достаточно хорошо натягиваются на формный цилиндр. Печатные формы для офсетной печати могут быть также на бумажной либо полимерной основе. Самым распространенным материалом для металлических печатных форм является алюминий. Зернение поверхности пластины выполняется разными способами: с помощью пескоструйной машины, с помощью абразивных материалов и т.д. В настоящее время процесс зернения формных пластин осуществляют преимущественно электрохимическим путем, на заключительном этапе процесса пластины оксидируются.

Процесс изготовления печатной формы для офсетной печати происходит следующим образом: на металлическую основу наносится копировальный слой, на котором получается несущее краску изображение. Как правило, олеофильным слоем на формных пластинах, является медь. В настоящее время в типографиях применяются, в основном, светочувствительные алюминиевые формные пластины. После экспонирования и проявления пластин, происходит формирование изображения. Обусловлено это тем, что после обработки, поверхность пластин, приобретает различные свойства. Под воздействием света и обработки, печатные формы образуют либо принимающие, либо отталкивающие краску элементы.

При обработке формной пластины, обычно различают две разные фотохимические реакции:

1. Либо происходит задубливание копировального слоя светом, в результате чего он становится нерастворимым для проявителя. Такое задубливание называют негативным копированием.

2. Под воздействием света может происходить разрушение копировального слоя. Вследствие разрушения копировального слоя, очищаются те участки пластины, на которых нет изображения. Такую обработку называют позитивным копированием.

В независимости от формы копирования, получаются идентичные формы - различие состоит только в наносимых слоях.

Иногда, для повышения тиражестойкости, после проявления металлические печатные формы подвергают дополнительной термической обработке путем обжига.

3. Для выполнения работ небольшого формата, не требующих высокого качества печати, можно использовать формы на лавсановой основе.

Помимо описанных печатных форм, используемых в традиционной офсетной печати, созданы термочувствительные пластины, запись изображения на которые происходит посредством лазерного излучения.

2. Репродукционно-графические показатели офсетных печатных форм

Репродукционно-графические показатели характеризуют качество воспроизведения на печатных формах штрихового и растрового изображений. К ним относятся:

1. Разрешающая способность. Характеризует воспроизведение мелких деталей изображения. Она оценивается предельным числом линий на единицу длины, раздельно воспроизведенных на печатной форме. Для ее оценки используют специальные тесты или контрольные шкалы (миры).

2. Выделяющая способность. Характеризует способность передавать отдельно стоящие штрихи, рядом с которыми нет других мелких деталей. Она оценивается шириной минимально воспроизводимого штриха.

3. Градационная передача тонового изображения. Характеризует качество воспроизведения тоновых или растровых изображений. Оценивается графическими зависимостями.

2.1 Разрешающая выделяющая способность

Разрешающая способность R - это важнейший численный показатель качества воспроизведения графической информации. Она характеризует способность слоя воспроизводить раздельно штриховые элементы изображения и оценивается числом линий (предельно созданных при записи изображения) на единицу длины.

В отличие от фотографических в копировальных процессах формного производства нет утвержденного стандарта определения R копировальных слоев и критериев ее оценки. В большинстве случаев в научных исследованиях и производственной практике R оценивается частотой той наиболее высокочастотной периодической решетки, состоящей из групп штрихов различных размеров, которые еще разрешаются. Решетка разрешается, если штрихи и просветы между ними разделены. Измеряется R в (или). Для большей объективности оценки иногда указывается также величина допустимых относительных искажений штрихов.

В отличие от R выделяющая способность характеризует свойство слоя передавать отдельно стоящие штриховые элементы, рядом с которым и нет других штрихов или мелких деталей. Необходимость введения такого показателя связана с особенностями воспроизведения отдельно стоящего штриха по сравнению с воспроизведением в группе.

Методы определения разрешающей способности.

Для определения разрешающей способности используются специальные тест-объекты или контрольные шкалы (миры).

Такие миры (рис. 2.) состоят из групп штрихов различных размеров, причем штрихи (не менее трех) в каждой отдельной группе имеют максимальную оптическую плотность, а промежутки между штрихами максимально прозрачны (поэтому их называют мирами абсолютного контраста). В большинстве случаев размеры штриха и просвета (промежутка между штрихами) в каждой группе равны между собой.

При оценке разрешающей способности копировальных слоев миру копируют на формную пластину и после проявления на изображении миры определяют размер минимально воспроизводимого штриха, передаваемого раздельно. Оценивается R предельным количеством штрихов на 1 мм (или см).

Выделяющая способность оценивается размером минимального воспроизведенного штриха и измеряется в мм (или мкм).

Рис. 2. Миры для определения разрешающей способности копировальных слоев и их структуры: 1 - круговая; 2 - веерообразная; 3 - прямоугольная, ориентированная в различных направлениях; 4,5 -прямоугольные

Возможность копировальных слоев воспроизводить мелкие детали изображения условно оценивают по разрешающей и выделяющей способностям. По существу, они позволяют лишь определить размер минимального штрихового элемента конкретного тест-объекта, но при этом не дают представления о том, как воспроизводятся штрихи других размеров. Оценить их воспроизведение можно с помощью функции передачи модуляции, которая содержит информацию о величине размытия штриховых деталей изображения различных размеров.

2. 2 Метод определения функции передачи модуляции

Метод определения функции передачи модуляции копировальных слоев основан на построении краевой функции с ее последующим пересчетом в функцию передачи модуляции. В свою очередь краевая функция определяется, например, по изменению размеров штриховых элементов. С этой целью проводится их многократное копирование на слой при различных экспозициях и оценивается воспроизведение этих штрихов на проявленной копии.

После построения краевой функции осуществляется ее пересчет в функцию передачи модуляции. По полученным данным строится функция передачи модуляции копировального процесса.

Рис. 3. Пример функции передачи модуляции копировального процесса

Приведенный метод позволяет оценивать возможности формных пластин по воспроизведению изображений с элементами различных размеров в конкретных условиях экспонирования.

2. 3 Градационная характеристика

Градационная характеристика оценивает качество воспроизведения растрового изображения. Она выражается графической зависимостью, характеризующей в большинстве случаев воспроизведение растрового изображения на печатной форме по сравнению с изображением на фотоформе:

где и - относительные площади растровых элементов соответственно на печатной форме и фотоформе.

Для построения градационной зависимости необходимо провести измерения относительной площади растровых элементов на печатной форме, полученных копированием ступенчатых растровых шкал с различной линиатурой, состоящих из полей с изменением с шагом, обычно 5 или 10%; в высоких светах и глубоких тенях шаг может быть равен 0,5 или 1%.

Методы оценки градационной зарактеристики.

Градационная характеристика определяется при оптимальных режимах экспонирования и обработки копировальных слоев и характеризует точность воспроизведения исходной информации в светах (в том числе, высоких), в полутонах и тенях (в том числе, глубоких).

печать офсетный графический изображение

3. Факторы, влияющие на репродукционно-графические показатели

Качество печатных форм оценивают через репродукционно-графические показатели, на которые в свою очередь оказывают влияние параметры копировального слоя, микрогеометрия поверхности подложки формной пластины, условия экспонирования/проявления, линиатура растрирования (чем больше линиатура, тем больше искажений).

Влияние большинства из перечисленных факторов связаны с характером распределения излучения при экспонировании слоя или его изменение в системе воспроизведения: источник излучения - фотоформа - формная пластина. Это влияние проявляется через изменение зоны освещенности под штриховыми/растровыми элементами, которые приводят к изменению первоначальных размеров элементов, сказывающихся на репродукционно-графических показателях.

Для позитивных копировальных слоёв, например, с увеличением экспозиции наблюдается уменьшение разрешающей и выделяющей способности и увеличение искажений градационной характеристики, причем, искажения с повышением величины экспозиции увеличиваются и наибольшие искажения приходятся на область светов и полутонов, что связано со снижением контраста растрового изображения за счет изменения конфигурации растровых точек .

Влияние режимов проявления, как правило, сказывается на репродукционно-графических показателях в меньшей степени, чем влияние режимов экспонирования. Влияние толщины копировального слоя может быть определено с использованием геометрической оптики. Чем выше толщина копировального слоя, тем выше разрешающая способность. Также это можно объяснить исходя из следующего: при увеличении толщины копировального слоя, для обеспечения физико-химических превращений, требуется большая экспозиция. Увеличение экспозиции приводит к увеличению светорассеиванию, и, следовательно, уменьшается разрешающая способность.

4 . Средства контроля репродукционно-графических показателей

Репродукционно-графические показатели печатных форм позволяют оценить качество воспроизведения деталей изображений растрового и штрихового.

Средством для контроля качества форм являются контрольные тест-объекты.

Они представлены в цифровом виде и содержат ряд фрагментов различного целевого назначения для визуального и инструментального контроля:

Информационный фрагмент с постоянной информацией о самом тест-объекте и переменной информацией с текущими данными о конкретных режимах записи;

Фрагменты, содержащие объекты пиксельной графики для визуального контроля воспроизведения элементов изображения;

Фрагменты, позволяющие оценить технологические возможности устройства записи и растрового процессора, а также репродукционно-графические показатели печатных форм.

4.1 Контроль печатных форм плоской офсетной печати, изготовленных на светочувствительных формных пластинах

Для записи на эти пластины применяются излучение с длиной волны 405-410 нм (фиолетовая область спектра). Различают электрофотографические (мало применяемые в настоящее время из-за низкого качества), фотополимеризуемые и серебросодержащие формные пластины. В настоящее время в качестве светочувствительных пластин используются формные пластины с фотополимеризуемым слоем и с серебросодержащим слоем. Они имеют достаточно высокую чувствительность. Пластины с серебросодержащим слоем более чувствительны и обладают лучшими свойствами, чем пластины с фотополимеризуемым слоем. Лазерное излучение обеспечивает протекание в приемных слоях светочувствительных формных пластин определенных процессов, являющихся результатом светового воздействия. В результате светового воздействия в приемных слоях формных пластин протекают электрофотографические и фотохимические процессы. В фотополимеризуемых формных пластинах под действием лазерного излучения на участках его воздействия наблюдается сшивание макромолекул фотополимеризуемого слоя. Таким образом формируются печатующие элементы, воспринимающие печатную краску.

Для фотополимеризуемых пластин первого поколения после экспонирования требуется нагревание, в результате которого завершается процесс полимеризации и повышается устойчивость экспонированных участков к действию проявителя. Последующая обработка включает промывку, сопровождаемую удалением защитного слоя, проявление в растворах и гуммирование. После проявления на поверхности подложки образуются пробельные элементы. Фотополимеризуемые пластины второго поколения не требуют нагрева после экспонирования.

Достаточно широко в настоящее время используются серебросодержащие формные пластины, формирование печатающих элементов на которых осуществляется в результате диффузии комплексов серебра. При световом воздействии лазера частицы галогенида серебра активизируются и при проявлении взаимодействуют с желатиной, входящей в состав эмульсионного слоя, образуя с ней устойчивые связи. При этом на неэкспонированных участках частицы галогенида серебра, наоборот, приобретают подвижность и способность к диффузии. Диффундируя из эмульсионного слоя через барьерный слой к поверхности подложки, эти частицы формируют на нем печатающие элементы. При последующей промывке водой эмульсионный слой и также растворимый в воде барьерный слой смывается с подложки, на которой формируются пробельные элементы.

Для оценки репродукционно-графических показателей печатных форм, изготовленных по цифровой лазерной технологии, используется тест-объект Digi Control Wedge фирмы Agfa, представленный на рисунке 5.

Рисунок 5 - Строение тест-объекта Digi Control Wedge Afga

1 - элемент для контроля фокусировки; 2 - шкала контроля экспозиции;3 - элемент для контроля воспроизведения штриховых элементов; 4 - растровая шкала (независимая от RIP); 5 - «рабочая» растровая шкала, отражающая установленный растр и корректировки на RIP; 6 - окно с информацией о растрировании; 7 - информационное окно.

Шкала контроля экспозиции состоит из 6 круглых полей, которые содержат растровые элементы, расположенные в шахматном порядке. На каждом поле расположены растровые элементы с размером от 11, 22 до 66. Фон вокруг полей состоит из растровых элементов в 88 и служит для визуального сравнения с круглыми полями. Все поля, включая фон, состоят из растровых точек. Экспозиция оценивается путем визуального контроля, сравнивая круглые поля фрагмента 2 тест-объекта с фоном: при правильно подобранной экспозиции круглые поля сливаются с фоном, при неправильно выбранной - круглые поля хорошо различимы на растровом фоне.

4.2 Контроль печатных форм плоской офсетной печати, изготовленных на термочувствительных формных пластинах

Термочувствительные формные пластины используются для цифровой записи печатных форм инфракрасным лазерным излучением с длиной волны 830 нм. Тепловое воздействие этого диапазона длин волн стимулирует протекание в приемных слоях формных пластин термических процессов, в результате которых поглощенная энергия лазерного излучения повышает температуру слоя до значений, обеспечивающих протекание в слое тех или иных превращений. В зависимости от природы приемного слоя и длины волны излучения эти превращения сопровождаются термодеструкцией, термоструктурированием, изменением агрегатного состояния или инверсией смачиваемости.

В отличие от светового воздействия, для которого характерным является наличие при записи светорассеяния, при тепловом лазерном воздействии в результате точечного нагрева слоя наблюдается вторичный разогрев за счет струй раскаленных продуктов разложения в области, прилегающей к области лазерного воздействия. Влияние процесса распространения высокой температуры, благодаря инерционности термических процессов, может быть устранено путем, например, повышения скорости перемещения лазерного пятна (абберации при воздействие светового излучения не устранимы). Благодаря этому при использовании теплового воздействия можно достичь более высокого качества воспроизведения штриховых и растровых элементов - их изображения отличаются более высокой резкостью.

Технологические процессы изготовления печатных форм на термочувствительных формных пластинах различных типов отличаются друг от друга тем, что в случаях протекания в слоях термических деструкции или структурирования, обязательным является проведения обработки в растворах. Формные пластины, в приемных слоях которых под действием ИК - излучения наблюдается изменение агрегатного состояния (например, в результате возгонки) или инверсии смачиваемости, такой обработки не требуется. Эта отличительная особенность термочувствительных формных пластин двух последних типов делает возможным их использование в технологиях цифровой записи печатных форм по схеме «компьютер - печатная машина».

В результате реализации процесса записи и проведения «мокрой» обработки (если она нужна) формируются печатающие и пробельные элементы на формах. Если процесс записи сопровождается термодеструкцией или термоструктурированием приемного слоя, то после проявления в растворах печатающие элементы формируются на самом слое, пробельные - на гидрофильной подложке. На термочувствительных пластинах, на которых реализован процесс термодеструкции, пробельные элементы образуются после растворения слоя на участках воздействия излучения. При осуществлении процесса структурирования на участках воздействия излучения, наоборот, формируются печатающие элементы, при этом эти пластины после экспонирования могут подвергаться (при необходимости) дополнительному нагреву. В случае, если в структуру формной пластины входит покрытие, которое содержит термически активные компоненты, исключающие неполную сшивку экспонированных участков, то предварительного нагрева не требуется. Процесс возгонки, сопровождаемый изменением агрегатного состояния, используется для записи печатных форм.

Для оценки репродукционно-графических показателей печатных форм различных типов, изготовленных на термочувствительных формных пластинах, используется метод, основанный на использовании тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge (рисунок 6):

Рисунок 6 - Тест-объект UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge

1 - информационное поле; 2 - поля для контроля разрешения; 3 - поля для контроля фокусировки; 4 - поля геометрической диагностики; 5 - поля для визуального контроля экспозиции; 6 - поля для контроля воспроизведения градаций тонов изображения.

Фрагмент 2 представляет собой участки, состоящие из двух полукруглых элементов: в одном из элементов изображение, состоящее из позитивных линий, расходящихся лучами из центра, в два раза больше ширины номинальной развертки.

Фрагмент 4, увеличенное изображение которого можно увидеть на рисунке 7, состоит из шести колонок с элементами, размеры которых устанавливаются в пределах ширины номинальной строки развертки. Первые две колонки содержат линейчатый растр, причем ширина соответствует величине, однократной (в первой колонке) и двухкратной (во второй колонке) ширине строки развертки; штрихи расположены горизонтально и вертикально.

Рисунок 7 - Увеличенное изображение фрагмента 4

Фрагмент 5 (рисунок 8) состоит из полей в форме прямоугольников с проклеточной разбивкой 44 с шахматным наполнением, помещенных внутри полутоновых полей с S отн от 35% до 85% с шагом 5%. При оптимальных условиях воспроизведения и идеальной градационной передаче поля шахматного заполнения совпадают с 50% полем. Фрагмент служит также для контроля стабильности процесса записи печатных форм.

Рисунок 8 - Увеличенное изображение фрагмента 5

Фрагмент 6 (рисунок 9) состоит из растровых полей с S отн от 0% до 5% (с шагом 1%), далее от 10% до 90% (с шагом 10%) и от 95% до 100% (вновь с шагом 1%).

Рисунок 9 - Увеличенное изображение фрагмента 6

После записи тест-объекта на приемный слой формной пластины и проведения соответствующей обработки измеряются следующие показатели: размер воспроизводимых штрихов элементов и интервал воспроизводимых градаций.

Заключение

В данном курсовом проекте подробно рассмотрена общая классификация форм плоской офсетной печати и основные способы их изготовления. В настоящее время существуют разные способы изготовления печатных форм, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Производители предлагают большое количество разновидностей формных пластин, которые различаются по своим характеристикам. Такая разновидность форм и их характеристик требуют своего метода по контролю за качеством печатных форм. Метод контроля за качеством может быть как визуальным, так и аппаратным. Стоит отметить, что для плоской офсетной печати шкалы тест-объектов дают как качественную, так и количественную оценку.

Проанализированы основные показатели качества печатных форм, факторы, влияющие на них, и оборудование для контроля качества. Современные технические средства (денситометры, цифровые микроскопы) позволяют проводить высокоточные измерения.

Список литературы

1. Полянский Н.Н., Карташева О.А., Надирова Е.Б., Бушева Е.В. Технология формных процессов. Лабораторные работы, часть1. М.: МГУП, 2004. - С. 35-36

2. Полянский Н.Н., Карташева О.А., Надирова Е.Б. Технология формных процессов. М.: МГУП, 2010. - С. 366

3. Полянский Н.Н., Карташева О.А., Надирова Е.Б., Бушева Е.В. Технология формных процессов. Лабораторные работы. Часть 2. М.: МГУП, 2005. - С. 18

4. Карташева О.А. Цифровые технологии формных процессов плоской офсетной печати. / Карташева О.А., Бушева Е.В., Надирова Е.Б. ? Москва: МГУП, 2013. ?71с.

5. Грибков А.В. Техника полиграфического производства. Часть 2. Допечатное оборудование. / Грибков А.В., Ткачук Ю.Н. ? Москва: МГУП, 2010. ?254с.

6. Самарин Ю. Н. Допечатное оборудование: Учебник для Вузов. -- Москва: РИЦ МГУП, 2012. ?208с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Офсетная печать как новый вид плоской печати, ее отличительные признаки от литографии, история разработок и развития, необходимое оборудование и материалы. Схемы изготовления офсетных печатных форм, их разновидности, основные показатели прочности сырья.

контрольная работа , добавлен 09.03.2011


Современное состояние офсетной печати. Анализ используемых компьютерных систем в печатных процессах. Параметры качества тиражных оттисков. Печатный треппинг. Определение оптимальных зональных оптических плотностей для различных печатных пар краска-бумага.

дипломная работа , добавлен 06.07.2010


Современное состояние офсетной печати. Параметры качества тиражных оттисков. Синтез цвета при многокрасочном печатании. Определение оптимальных зональных оптических плотностей для различных печатных пар краска-бумага. Профилирование печатного процесса.

дипломная работа , добавлен 06.07.2010


Полиграфическая промышленность, основные новинки. Технология изготовления печатных форм на основе пластин Agfa Meridian и Technova. Цифровые формные материалы. Печатные формы для офсетной печати. Строение щёточного и бесконтактного увлажняющего аппарата.

дипломная работа , добавлен 02.03.2012


Выбор и обоснование способа печати. Способ высокой, глубокой и плоской офсетной печати. Выбор печатного оборудования. Основные и вспомогательные материалы для печатного процесса: бумага, краска. Подготовка бумаго-передающего и приемно-выводного устройств.

курсовая работа , добавлен 20.11.2010


Представление технологической схемы допечатного процесса изготовления издания. Характеристика особенностей глубокой, высокой, офсетной и цифровой печати. Выбор технологии изготовления печатных форм. Подбор необходимого оборудования и формных пластин.

курсовая работа , добавлен 25.05.2014


Общая характеристика мирового рынка полиграфических услуг, современные инновации в области печатных технологий. Преимущества и недостатки офсетной печати, ее основные технологические этапы. Отличительные особенности флексопечати и флексографии.

презентация , добавлен 20.02.2011


Оценка эффективности применения 4-красочной машины офсетной печати 2ПОЛ 71- 4П2 для производства печатной продукции. Определение себестоимости учетной единицы продукции. Анализ показателей экономической эффективности использования данного оборудования.

курсовая работа , добавлен 26.01.2014


Флексографская печать - способ высокой прямой ротационной печати с эластичных рельефных печатных форм. Процесс изготовления полимерных форм флексографской печати. Основные принципы, используемые при выборе технологии и материалов для изготовления образца.

курсовая работа , добавлен 09.05.2011


Изготовление книжно-журнальной продукции. Применение флексографской печати в упаковочной, этикеточной и газетной печати. Развитие офсетной технологии. Выбор бумаги и красок. Определение количества оборудования и загрузки с учетом отходов в печатном цехе.

Разновидности цифровых технологий изготовления форм плоской офсетной печати. Последнее десятилетие отмечено бурным развитием цифровых технологий изготовления форм плоской офсетной печати и применением в этих технологиях разнообразных типов формного оборудования и формных пластин. Не существует научно обоснованных рекомендаций по их применению, поэтому нет и их общепринятой классификации. С целью более грамотного методического рассмотрения учебного материала приводится примерная классификация цифровых технологий офсетных формных процессов (рис. 10.1
) по следующим основным признакам:

Тип источника излучения;

Способ реализации технологии;

Тип формного материала;

Процессы, происходящие в приемных слоях.

В издательско-полиграфической практике и технической литературе в зависимости от способа реализации технологий принято различать три их варианта:

В цифровых технологиях СТР и CTPress в качестве источников излучения используются лазеры. Поэтому эти технологии называют лазерными . УФ-излучение лампы применяется только в технологии СТсР . Поэлементная запись информации по технологии СТР и СТсР проводится на автономном экспонирующем устройстве, а по технологии CTPress непосредственно в печатной машине. По существу, технология, осуществляемая по схеме CTPress , (известная также как технология DI , от англ. - Direct Imaging ) является разновидностью цифровой технологии СТР , при этом печатная форма может быть получена путем записи информации либо на формный материал (пластину или рулонный), либо сформирована на термографической гильзе, размещенной на формном цилиндре.

В отличие от формных технологий СТР и CTPress , которые используются как в ОСУ, так и в ОБУ, технология изготовления форм по схеме СТсР применяется в ОСУ.

Единой общепринятой классификации форм плоской офсетной печати, изготовленных по цифровым технологиям, не существует. Однако их можно классифицировать по тем же признакам, что и цифровые технологии (см. рис. 10.1 ). Кроме того, классификацию можно расширить за счет таких признаков, как тип подложки, строение форм, область использования (для ОСУ и ОБУ).

Процессы, происходящие в приемных слоях формных пластин в результате лазерного воздействия или экспонирования УФ-лампой, обеспечивают запись информации. После проведения обработки экспонированных пластин (если она необходима) печатающие и пробельные элементы могут быть образованы на участках слоя, которые либо подвергались действию излучения, либо, наоборот, его действию не подвергались. Структура формы зависит от типа и строения формной пластины, а также в некоторых случаях от способа экспонирования и обработки форм.

На рис. 10.2
упрощенно показаны структуры форм плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов, полученные по наиболее широко используемым цифровым технологиям:

Печатающим элементом может быть экспонированный светочувствительный или термочувствительный слой, слой осажденного серебра на неэкспонированных участках серебросодержащих пластин, а также неэкспонированный светочувствительный слой; пробельным элементом - гидрофильная пленка, находящаяся, например, на алюминиевой подложке (рис. 10.2, а );

Печатающий элемент имеет двухслойное строение и состоит из неэкспонированного термочувствительного слоя, расположенного на поверхности гидрофобного слоя, пробельный элемент - гидрофильная пленка на поверхности алюминиевой подложки (рис. 10.2, б );

Печатающим элементом является неэкспонированный термочувствительный слой, расположенный на поверхности гидрофильного слоя, а гидрофильный слой выполняет функцию пробельного элемента (рис. 10.2, в );

Печатающим элементом может быть олеофильная (полимерная) подложка, которая обнажается под экспонированными участками термочувствительного слоя, пробельный элемент представляет собой неэкспонированный термочувствительный слой (рис. 10.2, г );

Печатающим элементом является олеофильная (полимерная) подложка, пробельный элемент имеет двухслойное строение и состоит из гидрофильного слоя, расположенного на неэкспонированном термочувствительном слое (рис. 10.2, д );

Печатающим элементом может быть, например, неэкспонированный термочувствительный слой, обладающий олеофильными свойствами; пробельный элемент - экспонированный термочувствительный слой, изменивший свойства на гидрофильные (рис. 10.2, e ).

Сравнение этих структур со структурами форм плоской офсетной печати, изготовленных по аналоговой технологии, показывает, что строение некоторых из них аналогично (см. рис. 10.2, а и 6.1, в ), другие отличаются строением печатающих и пробельных элементов.

Схемы изготовления форм плоской офсетной печати по цифровым технологиям. Цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов, наиболее широко применяемые в настоящее время, можно представить в виде общей схемы (рис. 10.3
). В зависимости от процессов, происходящих в приемных слоях под действием лазерного излучения, технологии изготовления форм можно представить в пяти вариантах. Стадии изготовления форм показаны на рис. 10.4-10.8, начиная с формной пластины и заканчивая печатной формой.

В первом варианте технологии (рис. 10.4
) экспонируется светочувствительная пластина с фотополимеризуемым слоем (рис. 10.4, б ). После нагревания пластины (рис. 10.4, в ) с нее удаляется защитный слой (рис. 10.4, г ) и проводится проявление (рис. 10.4, д ).

Во втором варианте (рис. 10.5
) экспонируется пластина с термоструктурируемым слоем (рис. 10.5, б ). После нагревания (рис. 10.5, б ) производится проявление (рис. 10.5, г ).

На отдельных типах формных пластин, используемых для этих двух вариантов технологий, требуется предварительное нагревание (перед проявлением), необходимое для усиления эффекта воздействия лазерного излучения (стадия в на рис. 10.4 и 10.5 ).

В третьем варианте технологии (рис. 10.6
) экспонируется светочувствительная серебросодержащая пластина (рис. 10.6, б ). После проявления (рис. 10.6, в ) проводится промывка (рис. 10.6, г ). Форма, полученная по такой технологии, отличается от формы, изготовленной по аналоговой технологии (см. рис. 6.2, е ).

Изготовление формы по четвертому варианту (рис. 10.7
) на термочувствительной пластине путем термодеструкции состоит из экспонирования (рис. 10.7, б ) и проявления (рис. 10.7, в ).

Пятый вариант (рис. 10.8
) технологии изготовления форм на термочувствительных пластинах путем изменения агрегатного состояния, включает проведение единственной стадии процесса - экспонирования (рис. 10.8, б ). Химической обработки в водных растворах (в практике называемой «мокрой обработкой») в этой технологии не требуется.

Заключительные операции изготовления печатных форм по различным вариантам технологий (см. рис. 10.3 ) могут отличаться.

Так, печатные формы, изготовленные по вариантам 1, 2, 4 , могут при необходимости подвергаться термообработке для повышения их тиражестойкости.

Печатные формы, изготавливаемые по варианту 3 , после промывки требуют проведения специальной обработки для формирования на поверхности подложки гидрофильной пленки и улучшения олеофильности печатающих элементов. Термообработке такие печатные формы не подвергаются.

Печатные формы, изготовленные на различных типах формных пластин по варианту 5 , после экспонирования требуют для полного удаления термочувствительного слоя с экспонированных участков или дополнительной обработки, например, промывки в воде, или отсоса газообразных продуктов реакции, или обработки увлажняющим раствором непосредственно в печатной машине. Термообработка таких печатных форм не предусматривается.

Процесс изготовления печатных форм может включать такие операции, как гуммирование и техническая корректура, если они предусмотрены технологией. Контроль форм является завершающей стадией процесса.

Аналоговые технологии поэлементной записи. В формных процессах плоской офсетной печати запись информации на формные пластины с помощью лазера стала применяться с середины 60-х гг. прошлого века, когда практически одновременно в ряде стран, в том числе и в СССР, были реализованы различные варианты технологий изготовления офсетных печатных форм. В этих технологиях в качестве оригинала использовался вещественный носитель информации, представлявший собой фотомонтаж полосы или газетный оттиск. Было создано несколько типов ЛУ для сканирования и переноса информации на формную пластину.

В середине 70-х гг. был разработан термографический способ изготовления форм плоской офсетной печати, основанный на переносе термочувствительного слоя с пленочного термографического материала на поверхность формной пластины с помощью лазерного излучения. В дальнейшем такой способ был, по-видимому, использован в DICO -технологии (см. § 10.3.9). Разработки технологий поэлементной записи проводились в направлении усовершенствования уже известных моделей лазерных экспонирующих устройств, отличающихся назначением, типом используемого лазера и производительностью. В результате было создано несколько десятков таких устройств.

Цифровые технологии. Эти технологии пришли на смену аналоговым. Появление реальных разработок в области цифровых технологий формных процессов объяснялось созданием многофункциональных устройств поэлементной обработки и записи информации. Первые варианты цифровых технологий для записи информации на формные пластины были ориентированы на использование фотовыводных устройств, в которых вместо фотопленки применялись формные пластины в основном на бумажной или полимерной подложках. По своим сенситометрическим свойствам приемные слои таких пластин были аналогичны галогенсеребряным слоям фотографических пленок. Развивались также первые технологии СТР , в которых изготовление форм осуществлялось на лазерных принтерах. Предназначенные для этих целей формные пластины часто на практике называют «полиэстеровыми».

Начало широкому распространению цифровых технологий в формных процессах плоской офсетной печати было положено в середине 90-х гг., когда на рынке были представлены промышленные модели специализированных ЭУ, способных осуществлять запись информации на формные пластины на металлической подложке. Необходимые для этой цели формные пластины с приемными слоями, чувствительными в видимой и ИК-областях спектра, к этому времени уже выпускались.

Параллельно с развитием технологий СТР стала развиваться цифровая технология CTPress , ориентированная на выпуск малотиражной и малоформатной печатной продукции. В 1991 г. была впервые реализована «искровая» технология изготовления печатных форм для ОБУ в печатной машине GTO-DI фирмы Heidelberg (Германия). «Искровая» технология базировалась на явлении поверхностной эрозии (от лат. erosio - разрушение поверхности) под воздействием электрических разрядов. В результате воздействия искрового разряда, создаваемого электродами при подаче на них высокого напряжения, участки антиадгезионного покрытия (см. § 7.2.2) формной пластины удалялись и обнажалась олеофильная поверхность, воспринимающая краску, - формировались печатающие элементы.

Недостаточно высокое качество получаемых при этом элементов изображения, которые отличались неровностью краев, не позволяло воспроизводить на таких формах высоколиниатурные изображения. В 1993 г. эта технология была усовершенствована: запись информации стала осуществляться с помощью ИК-лазерных диодов. Для такой записи были разработаны специальные формные материалы, которые изготавливались в двух модификациях: для ОСУ и ОБУ.

Наряду с указанными технологиями в тот же период времени стала развиваться технология СТсР , разработанная фирмой Basys Print GmbH (Германия). Достоинством этой технологии была возможность записи информации на монометаллические формные пластины, а сама технология записи в устройстве и его конструктивные особенности максимально приближались к традиционной технологии экспонирования на копировальном станке.

Периодом становления цифровых технологий по праву считается последнее пятилетие XX в., когда цифровые способы изготовления офсетных печатных форм стали повсеместно внедряться на полиграфических предприятиях всего мира.

Формные пластины для цифровых технологий. Прототипом для светочувствительных формных пластин послужили формные пластины, предназначенные для прямого фотографирования (см. § 6.1.2), но в отличие от последних они должны быть чувствительны к излучению применяемых в то время лазерных источников. Это были серебросодержащие пластины: с внутренним диффузионным переносом комплексов серебра и пластины гибридной структуры, а также пластины с фотополимеризуемым слоем. Пластины гибридной структуры в настоящее время находят ограниченное применение из-за многостадийности процесса получения на них печатной формы.

Первые упоминания о разработках термочувствительных пластин относятся к середине 80-х гг. прошлого века. Они использовались в первых ЭУ, оснащенных лазером на углекислом газе, для записи информации на которых был реализован процесс термического разрушения слоя. Разрабатывались они как для ОСУ, так и для ОБУ. В дальнейшем появились и другие типы термочувствительных пластин - преимущественно на алюминиевой подложке.

В зависимости от типа приемных слоев формных пластин процессы светового лазерного воздействия сопровождаются:

Фотополимеризацией;

Восстановлением серебра и внутренней диффузией комплексов серебра;

Изменением фотопроводимости.

Восстановление серебра и внутренняя диффузия комплексов серебра. Процесс изготовления печатной формы на серебросодержащей пластине, сопровождаемый восстановлением серебра, образованием и диффузионным переносом комплексов серебра, основан на способности галогенида серебра восстанавливаться под действием излучения, в то время как образовавшиеся при проявлении серебряные комплексы (на неэкспонированных участках слоя) приобретают способность к диффузии (см. §§ 6.2.2 и 6.2.3). Отличия в строении формных пластин (см. рис. 6.2 и 10.6 ) не изменяют сущности протекающих процессов. Под действием лазерного излучения (см. рис. 10.6, б ) в галогенсеребряном эмульсионном слое 4 образуется скрытое изображение. В процессе химического проявления (см. рис. 10.6, в ) на этих участках происходит восстановление серебра из галогенида до металлического, при этом серебро образует устойчивые связи с желатиной эмульсионного слоя. Одновременно на участках, которые не подвергались действию излучения, галогенид серебра переводится (с помощью комплексообразователя) в растворимые в воде комплексы. Эти комплексы подвижны и способны к диффузии, поэтому они диффундируют к поверхности подложки через барьерный слой 3 в слой 2 , где в результате физического проявления на центрах проявления формируются печатающие элементы в виде осажденного серебра. В отличие от процесса, описанного в § 6.2.3 , пробельные элементы формируются на поверхности гидрофильной подложки после удаления с ее поверхности желатины и барьерного слоя, растворяемых в воде при промывке.

По сравнению с рассмотренным выше процессом получения печатающих элементов на формных пластинах с ФПС, на серебросодержащих пластинах эти элементы образуются не в результате действия излучения, а в процессе проявления и последующей промывки на участках, которые действию излучения не подвергались.

Изменение фотопроводимости , являющееся основой электрофотографического процесса изготовления печатной формы, рассмотрено в § 6.1.2 . В настоящее время такие формы не находят широкого применения из-за низкого качества получаемого на них изображения.

Тепловое воздействие, реализуемое на формных пластинах с термочувствительными слоями, приводит к образованию печатных форм в результате процессов:

Термоструктурирования;

Термодеструкции;

Изменения агрегатного состояния;

Инверсии смачиваемости.

Разновидности формных пластин. Многообразие формных пластин, применяемых в цифровых лазерных технологиях, требует их систематизации. Однако установившейся общепринятой классификации пока еще не существует. Наиболее широко используемые в настоящее время пластины можно классифицировать по следующим признакам (рис. 10.9 ):

Классифицируя формные пластины в зависимости от механизма получения изображения следует иметь в виду, что понятия «негативные» и «позитивные» пластины трактуются так же, как и в аналоговой технологии изготовления форм плоской офсетной печати: позитивные пластины - это те, на экспонированных участках которых формируются пробельные элементы, негативные - на экспонированных участках формируются печатающие элементы.

Кроме указанных на рис. 10.9 признаков, формные пластины могут быть также классифицированы по ряду частных признаков: геометрическим размерам пластин (форматам, толщинам подложек и приемных слоев), способам подготовки подложки, ее микрогеометрии, цвету окрашенного красителем слоя и др.

Основные характеристики формных пластин. К основным характеристикам формных пластин, используемых в цифровых лазерных технологиях изготовления форм, можно отнести следующие: энергетическую и спектральную чувствительность приемных слоев, интервал воспроизводимых градаций, тиражестойкость.

Энергетическая чувствительность. Определяется через количество энергии на единицу поверхности, необходимой для протекания процессов в приемных слоях формных пластин. Пластины с фотополимеризуемым слоем требуют 0,05-0,2 мДж/формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook609/files/sm2.gif" border="0" align="absmiddle" alt=", термочувствительные - 50-200 мДж/выделение">Спектральная чувствительность. Разные типы формных пластин могут обладать спектральной чувствительностью в различных диапазонах длин волн: УФ, видимой и ИК-областях спектра. Формные пластины, приемные слои которых чувствительны в УФ и видимом диапазонах длин волн, называются светочувствительными , формные пластины с приемными слоями, чувствительными в ИК-диапазоне длин волн, - термочувствительными .

Интервал воспроизводимых градаций. В практике работы с формными пластинами их репродукционно-графические свойства оцениваются интервалом градаций формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook609/files/204.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" от 1 до 99% (при максимальной линиатуре растрирования равной 200-300 lpi ). Интервал воспроизводимых градаций на термочувствительных пластинах, не использующих такую обработку, меньше - от 2 до 98% (при 200 lpi )..gif" border="0" align="absmiddle" alt=", равными 2-98% при 200 lpi (или 1-99% при 175 lpi ), пример">lpi .

Теоретические предпосылки достижения тех или иных значений выделение"> Тиражестойкость. Печатные формы, изготовленные на светочувствительных и термочувствительных формных пластинах на металлической подложке, обладают тиражестойкостью от 100 до 400 тыс. отт. Она может быть дополнительно повышена термообработкой на некоторых типах форм (см. § 10.1.1) до 1 млн. отт. Тиражестойкость форм на полимерной подложке составляет 10-15 тыс. отт.

Применение различных типов пластин для конкретных условий. Выбирая тип формных пластин для изготовления различных изданий следует ориентироваться в первую очередь на характеристики пластин, которые позволяют достичь требуемого качества печатных форм. Важным является также длительность процесса изготовления форм. Она складывается из времени экспонирования, продолжительности и количества стадий обработки пластины после экспонирования. Отсутствие химической обработки при изготовлении форм на отдельных типах формных пластин обеспечивает также простоту и удобство их применения. Немаловажным является также стоимость пластин и их доступность.

Так, для газетной продукции, для которой определяющей является длительность процесса изготовления форм, целесообразно применение светочувствительных пластин, которые, обладая высокой чувствительностью, обеспечивают сокращение продолжительности экспонирования. Если определяющим параметром является качество изображения на форме, что необходимо для воспроизведения, например, журнальной продукции, то предпочтение следует отдать термочувствительным пластинам, которые обладают более высокими репродукционно-графическими показателями (по мнению ряда исследователей, такое же качество воспроизведения элементов изображения на форме может быть достигнуто при использовании и серебросодержащих пластин). Для оперативного изготовления форм для изданий, содержащих низколиниатурные изображения, могут быть использованы, например, полиэстеровые пластины.

Влияет на выбор типа формных пластин также тираж изданий, поскольку тиражестойкость не всех типов печатных форм может быть повышена путем термообработки (см. § 10.1.1).

Разновидности экспонирующих устройств. ЛЭУ для записи информации на офсетные формные пластины предназначены для экспонирования лазерным излучением приемного слоя формной пластины. Они могут быть выполнены либо в виде отдельного модуля, либо в виде поточной линии с устройствами для выполнения операций обработки пластин после экспонирования.

ЛЭУ можно классифицировать по ряду признаков: типу формных пластин, используемых для записи информации, типу лазерного источника, конструкции (схеме построения), назначению, степени автоматизации, формату (рис. 10.10 ). Они могут отличаться также по габаритам и дизайну, стоимости и другим параметрам.

Различные типы ЛЭУ могут быть предназначены для экспонирования на свето- и термочувствительные слои формных пластин. Для этой цели они оснащаются различными лазерами. Большое распространение в настоящее время для экспонирования светочувствительных пластин получили устройства с лазерными диодами, дающими излучение с пример">термальными . Применяемые в них лазеры (мощностью порядка 10 Вт) позволяют осуществлять запись информации на термочувствительные формные пластины.

Одним из основных признаков, по которым эти лазерные системы относят к тому или другому типу, является их схема построения , они построены по одной из трех основных схем (рис. 10.11
).

Основные технические характеристики устройств. Основные характеристики определяют технологические возможности ЛЭУ.

Как и в аналоговых технологиях, цифровые технологии записи информации на формные пластины требуют проведения контроля качества:

Тестирование и калибровка устройства записи;

Контроль самого процесса записи;

Оценка показателей готовой печатной формы.

Важным является каждый этап контроля, а основополагающими считаются первые два этапа, поскольку настройка ЭУ и установка необходимой мощности лазерного источника неминуемо сказывается на всем последующем технологическом процессе, в конечном итоге, на качестве форм. Средством для контроля качества форм являются контрольные тест-объекты . Они представлены в цифровом виде и содержат ряд фрагментов различного целевого назначения для визуального и инструментального контроля:

Информационный фрагмент с постоянной информацией о самом тест-объекте и переменной информацией с текущими данными о конкретных режимах записи;

Фрагменты, содержащие объекты пиксельной графики для визуального контроля воспроизведения элементов изображения;

Фрагменты, позволяющие оценить технологические возможности устройства записи и растрового процессора, а также репродукционно-графические показатели печатных форм.

Одним из первых тест-объектов, которые начали использоваться в цифровых технологиях, стал объект UGRA/FOGRA POST SCRIPT , который появился в 1990 г. В настоящее время находят применение несколько тест-объектов и среди них наиболее популярен UGRA/FOGRA DIGITAL PLATE CONTROL WEDGE . Известны также аналогичные контрольные тест-объекты фирм-производителей ЭУ, рекомендованные ими для использования при записи и адаптированные под определенный тип формных пластин.

Тест-объект UGRA/FOGRA DIGITAL PLATE CONTROL WEDGE (UGRA/FOGRA DIGITAL) , поставляемый в электронном виде в нескольких версиях, служит для настройки устройств на оптимальные режимы записи и последующего контроля этих режимов, а также оценки градационной и графической точности воспроизведения элементов изображения. Он состоит из четырех файлов, каждый из которых предназначен для контроля процесса изготовления печатных форм для желтой, голубой, пурпурной и черной красок. На рис. 10.12 показано его строение.

В тест-объекте шесть фрагментов:

Выделение">Тест-объект DIGI CONTROL WEDGE (рис. 10.13 ), разработанный фирмой Agfa , выполняет практически те же функции, что и рассмотренный выше. Он может быть представлен как в негативном, так и в позитивном исполнении и также скомплектован из ряда фрагментов, которые во многом аналогичны фрагментам UGRA/FOGRA DIGITAL , хотя технически решены по-другому. Тест-объект содержит:

Опред-е">Определение режимов экспонирования и качества форм с помощью тест-объектов. Используемые для контроля тест-объекты позволяют визуально оценить результат воздействия излучения. Для этого используется фрагмент 5 тест-объекта UGRA/FOGRA DIGITAL (см. рис. 10.12 ) или фрагмент 2 тест-объекта DIGI CONTROL WEDGE (рис. 10.14
).

Так, на полученном на форме изображении тест-объекта UGRA/FOGRA DIGITAL на фрагменте 5 должно сливаться с фоном поле с пример">DIGI CONTROL WEDGE сливаются с фоном все растровые поля с «шахматным» заполнением (рис. 10.14, в ).

Для некоторых типов позитивных пластин рекомендуется несколько завышать экспозицию чтобы избавиться от «тенения» на пробельных элементах, (рис. 10.14, г ).

На практике проводят контроль экспозиции по другим фрагментам рассмотренных тест-объектов: на UGRA/FOGRA DIGITAL по фрагменту 4 , содержащему поля «шахматного» заполнения (рис. 10.15
) или фрагменту 3 (рис. 10.16 ). На DIGI CONTROL WEDGE - по фрагменту 3 (рис. 10.17 ). Это возможно, так как эти элементы изображения особенно чувствительны к изменению мощности лазера, причем при правильно подобранной экспозиции (правило действительно только для позитивных пластин ) ширина штрихов должна соответствовать ширине просветов (рис. 10.17, б ). Для оценки их соответствия штриховые элементы на этом фрагменте расположены друг против друга. Контроль воспроизведения штриховых элементов позволяет также оценить работу устройства при выбранных режимах экспонирования, так как на изменение размеров этих элементов могут влиять и другие факторы, например, фокусировка луча, загрязнение оптики и т.д.

Цифровые тест-объекты используются не только для контроля экспозиции, но и позволяют оценить качество форм, в том числе, воспроизведение на них растровых изображений. Во всем интервале градаций выделение">6 тест-объекта UGRA/FOGRA DIGITAL , интервал градации - по фрагменту 4 тест-объекта DIGI CONTROL WEDGE . Воспроизведение штриховых элементов, в том числе, расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях, - по фрагменту 3 рассмотренных тест-объектов.

При выборе режимов на негативных пластинах нужно учитывать, что экспонирование (или экспонирование и дополнительное нагревание) должно быть достаточным для полного структурирования слоя на будущих печатающих элементах. Поэтому правильный выбор экспозиции по контрольным элементам тест-объектов является важной составляющей процесса изготовления форм. Для оценки воздействия излучения на негативный слой формной пластины часто используется аналоговая тоновая шкала, например, фрагмент 1 UGRA-82 (см. рис. 6.7 ), который используется совместно с цифровым тест-объектом.

Первоначально перед выводом на пластину цифрового тест-объекта (например, DIGI CONTROL WEDGE ) необходимо выбрать экспозицию с помощью аналоговой полутоновой шкалы. С этой целью аналоговый тест-объект наклеивается на пластину и проводится экспонирование, после этого пластина проявляется. По номеру поля, под которым слой сохранился после проявления, оценивается экспозиция. В дальнейшем цифровой тест-объект выводят на пластину с той же самой экспозицией. При этой экспозиции одно из полей фрагмента 2 изображения тест-объекта DIGI CONTROL WEDGE на форме (так называемая, операционная точка для данного устройства и типа формной пластины) будет совпадать с фоном, определяя режимы записи.

В первых модификациях устройств UV-Setter , используемых для записи информации по цифровой технологии СТсР , для модуляции светового потока использовался многоканальный жидкокристаллический затвор. Жидкие кристаллы, обладая свойством менять свою ориентацию в пространстве под действием электрического тока, способны оказывать влияние на поляризацию излучения. Поэтому, если матрицу, состоящую из ячеек с жидкими кристаллами, расположить между поляризационными фильтрами, то можно получить модулятор излучения, который в зависимости от поступающего на него управляющего напряжения, будет либо пропускать, либо задерживать излучение. Таким образом, можно разделять световой поток на лучи, модулируя каждый из них в соответствии с записываемой информацией. Недостатком таких устройств является очень сильный нагрев поляризационных фильтров. Это требует ограничения мощности используемой в устройстве УФ-лампы и сказывается на интенсивности светового потока, и, в конечном итоге, на качестве печатных форм.

В более поздних моделях устройств UV-Setter , реализующих процесс DSI (от англ. - direct screen imaging - прямое растровое экспонирование), запись информации осуществляется по технологии DLP (от англ. - digital light processing - цифровая модуляция света). Основным элементом такого устройства записи (рис. 10.18 ) является микрозеркальное устройство DMD (от англ. - digital micromirror device - цифровое микрозеркальное устройство) - чип, на котором расположено большое число (более миллиона) отдельно управляемых микрозеркал, каждое из которых способно направлять отраженный от него луч либо в фокусирующую линзу (см. рис. 10.18 ), либо мимо нее.

При управлении поворотом микрозеркал элементы изображения проецируются на копировальный слой формной пластины. Работающие на отражение микрозеркала являются более эффективными по сравнению с ранее используемыми модуляторами. Однако количество микрозеркал в чипе недостаточно для экспонирования одновременно всей поверхности пластины, поэтому запись ведется последовательно, при старт-стопном выстаивании записывающей головки. Это сказывается на производительности устройства. Для ее повышения UV-Setter оснащается также двумя записывающими головками. Повышение производительности в последних моделях UV-Setter достигается использованием метода скроллинга, т.е. записи информации без выстаивания записывающей головки, а в процессе ее перемещения.

Устройства, работающие по такому оптико-механическому принципу с определенными ограничениями по разрешению, позволяют воспроизводить изображения размером 10-28 мкм (размер зависит от разрешения записи). Получаемое на печатных формах растровое изображение (рис. 10.19
) характеризуется высокой краевой резкостью.

Обработка пластин после их экспонирования включает комплекс операций, наличие и последовательность которых зависит не только от типа пластин, но и от их свойств. Режимы проведения процесса обработки и составы используемых обрабатывающих растворов определяются разработчиками. Обрабатываются экспонированные формные пластины на установках, которые обеспечивают возможность проведения всех необходимых стадий процесса. Для пластин различного типа (см. рис. 10.4-10.8) это могут быть пооперационные установки, аналогичные представленным на рис. 5.13
, или поточные линии, а также установки, доукомплектованные секциями для проведения дополнительных операций. Пластины с копировальным слоем, экспонированные по цифровой технологии СТсР , обрабатываются на том же оборудовании и при тех же режимах, как и в аналоговой технологии изготовления форм плоской офсетной печати (см. § 6.3.4).

Проявление. Если проявление предусмотрено технологией изготовления печатных форм, то оно должно осуществляться в установках при температуре 22-25°С при расходе соответствующего проявителя от 50 до 150 г/пример">on-line с экспонирующим устройством, и в этом случае экспонированные пластины автоматически загружаются в установку, а после обработки поступают на выводной стол или в накопитель (стэкер).

Термообработка для повышения тиражестойкости проводится при изготовлении печатных форм, полученных на пластинах с фотополимеризуемым слоем и термочувствительных (негативных и позитивных) пластинах (см. § 10.1.1). Осуществляется она либо в вертикальных термошкафах, в которые печатные формы загружаются вручную, либо горизонтальных конвейерных печах, которые часто подключены в линию с ЭУ и установкой для обработки.

Температура обработки различных типов печатных форм составляет 200-280°С, продолжительность ее проведения 6-8 мин в вертикальных термошкафах и 4-6 мин в конвейерных печах. Защитный раствор, наносимый перед термообработкой, может быть таким же как в аналоговой технологии, или используется специальный раствор, разработанный для конкретного типа формных пластин.

Завершающие операции. Процесс изготовления форм не заканчивается рассмотренными выше стадиями. Перед установкой формы в печатную машину в ней должны быть пробиты штифтовые отверстия (если они не были сделаны в формной пластине до экспонирования) и загнуты края, чтобы точно и быстро осуществить ее закрепление на формном цилиндре печатной машины. Иногда возникает необходимость в подрезке форм. Для этого используется комплект дополнительного оборудования: от ручных устройств для подрезки, перфорации и загиба до поточных линий, осуществляющих эти операции в автоматическом режиме. Кроме самих устройств и транспортирующих конвейеров для перемещения печатных форм между секциями такие линии могут оснащаться специальными средствами, контролирующими качество выполненных операций на полученных формах.

Наиболее простые ручные устройства для проведения этих операций обычно поставляются вместе с печатной машиной. Полностью автоматизированные устройства, подключенные в линию, позволяют получать готовые печатные формы, на которых с высокой точностью проводятся завершающие операции. Это существенно улучшает последующую приводку форм в печатной машине. Возможны различные варианты таких устройств, способных осуществлять только загиб форм или загиб и перфорацию одновременно. В первом случае уже пробитые формы попадают в устройство и позиционируются по штифтам, а затем производится их загиб. Производительность такого устройства - 240-300 форм в час. Положение формы в устройстве другого типа контролируется электронной системой, после чего загиб и перфорация производятся одновременно. Производительность устройства составляет 120 форм в час.

Низкий контраст изображения на некоторых типах форм не позволяет точно распознать границу между печатающими и пробельными элементами;

Различная величина светорассеяния из-за неровностей слоя и шероховатой поверхности подложки на формах, изготовленных на пластинах различных типов и различных производителей;

Проблема учета цвета слоя при денситометрическом анализе;

Необходимость исключения из расчета величины размытия, учитываемого формулой Шеберстова-Мюррея-Дэвиса, при использовании в денситометре встроенного программного обеспечения.

Затруднения, возникающие при оценке пример">Gretag Macbeth Spectro Eye , моделей X-Rite 528, 530, 938, Techkon SD 620 и других, поддерживающих стандарты на цветовые фильтры (европейский DIN 16536 или различные варианты американского ANSI ).

Для оценки растровых изображений на печатных формах, изготовленных по цифровым технологиям, целесообразно использовать дотметры . К ним относятся Centurfax CCDot 4 и Poly Dot (для контроля печатных форм на полимерных подложках), FAG Vipcam 116, Gretag Macbeth ICPlate, Techkon DMS 910, X-Rite СТР II , которые позволяют определять разрешение, измеряют линиатуру оцениваемой структуры и другие параметры на различных типах контролируемых пластин. Работа большинства таких приборов основана на проецировании части растрового изображения на ПЗС-матрицу, а выведенные цифровые данные о растровом изображении регистрируются с помощью мини-камеры. На основании полученной информации внутреннее программное обеспечение прибора позволяет отобразить растровую структуру, а затем вычислить опред-е">Возможные дефекты печатных форм и причины их возникновения. В отличие от аналоговых, цифровые технологии требуют проведения полного контроля на протяжении всего формного процесса, только тогда могут быть своевременно обнаружены и устранены причины возможных дефектов. Гарантировать стабильность показателей каждой печатной формы должна настройка ЭУ. Она проводится регулярно, а наиболее сложную ее часть - настройку при инсталляции осуществляют обычно специалисты, монтирующие и устанавливающие данное устройство. Регулярно проводимая настройка включает проверку действующей мощности источника излучения и его фокусировку, а также калибровку, контроль режимов обработки и их соответствие рекомендациям поставщика. Обязательной является и визуальная оценка чистоты поверхности формной пластины перед записью информации. Связано это с тем, что неполадки при записи и обработке могут привести к существенным материальным потерям.

Основными причинами, которые приводят к возникновению дефектов на формах являются:

Неверная калибровка растрового процессора;

Нарушение (сбой) установок в ЭУ, связанное с изменением внешних условий (температуры и влажности);

Изменение интенсивности излучения при экспонировании из-за выработки ресурса лазера, загрязнения оптики в устройстве и т.д.;

Изменение режимов в процессе проявления, связанное с перегревом проявителя, его заменой или истощением;

Комбинация вышеуказанных факторов.

Дефектами, возникающими на печатных формах из-за указанных факторов являются:

Искажения растровых и штриховых элементов изображения, вплоть до потери мелких деталей;

Наличие остатков слоя (экспонированного и неэкспонированного) на пробельных элементах, приводящее к тенению и образованию рваного контура на краях печатающих элементов.

Устранение дефектов осуществляется варьированием действующей мощности лазера и изменением режимов проявления . Оценить изменение этих параметров можно по показаниям соответствующих фрагментов тест-объектов, например, фрагментов 1 и 2 шкалы DIGI CONTROL WEDGE . Так, если на печатных формах, изготовленных на негативных пластинах, на фрагменте 1 центральная область становится больше и одновременно сливается с фоном поле на фрагменте 2 , расположенное ближе к полю А, то причиной такого изменения является либо увеличение мощности, либо использование пластины с более высокой чувствительностью, либо истощение проявителя. Аналогичным образом влияние этих параметров можно оценивать по фрагменту 5 тест-объекта UGRA/FOGRA DIGITAL (см. рис. 10.12 ).

Влияние режимов проявления сказывается также на качестве воспроизведения краев элементов изображения. При высокой температуре, а также использовании агрессивного проявителя повышенной концентрации края элементов имеют рваный контур. Низкая температура проявления приводит к сохранению остатков слоя на пробельных элементах формы.

Разновидности печатных форм и их структура. Печатные формы для ОБУ могут быть классифицированы по таким признакам, как:

Способ реализации технологии: различают формы, изготовленные по технологиям СТР и CTPress ;

Тип подложки (полимерная или алюминиевая).

Упрощенные структуры печатных форм для ОБУ приведены на рис. 10.20
. Печатающие элементы на этих формах образуются на экспонированных участках: либо на олеофильной полимерной подложке (рис. 10.20, а ), либо на олеофильном слое 2 , расположенном на алюминиевой подложке (рис. 10.20, б ). Пробельные элементы формируются на антиадгезионном (силиконовом) слое (см. § 7.2.2), предварительно нанесенном на термочувствительный слой 3 на стадии изготовления формной пластины.

Схемы изготовления форм для ОБУ. Печатные формы для ОБУ изготавливаются в основном в одну стадию: проводится экспонирование термочувствительного слоя, дальнейшая обработка (проявление) в химических растворах не требуется, но необходимо удалить продукты термического разложения. Для их удаления ЭУ оснащены специальными вакуумными отсосами. По такой схеме изготавливаются формы для технологий по схеме СТР и СТРress .

Изготовление форм для ОБУ осуществляется также по другой схеме: после экспонирования проводится проявление, в результате которого с экспонированных участков удаляются антиадгезионный и термочувствительный слои. Такие печатные формы используются только в цифровой технологии СТР .

Формирование печатающих и пробельных элементов на формах для ОБУ. На формных пластинах для ОБУ на полимерной (рис. 10.21, а ) и алюминиевой (рис. 10.21, б ) подложках в результате термического разрушения поглощающего ИК-излучение термочувствительного слоя формируются печатающие элементы .

Происходит это таким образом: лазерное ИК-излучение проходит через антиадгезионный слой 3 , пропускающий излучение, и поглощается слоем 2 , чувствительным к этому излучению. Происходит изменение агрегатного состояния слоя 2 , например, путем возгонки, одновременно удаляется и антиадгезионный слой. Как предполагает ряд исследователей, его удаление связано с отщеплением метальных групп у атомов кремния в соединениях полисилоксана. В результате обнажается полимерная подложка 1 (см. рис. 10.21, а ), обладающая олеофильными свойствами, или олеофильный слой 4 (см. рис. 10.21, б ). Печатающие элементы на формных пластинах, термочувствительный слой которых содержит в своем составе абсорбент ИК-излучения, образуются также на олеофильном слое после экспонирования и проявления формных пластин другого типа.

Функции пробельных элементов на формах выполняет исходный антиадгезионный слой 3 (см. рис. 10.21 ). Этот слой может дополнительно упрочняться в процессе экспонирования в том варианте технологии, который ориентирован на использование формных пластин, содержащих термочувствительный слой металла, например, титан. Этот слой поглощает излучение и нагревается выше температуры плавления, а образовавшийся расплав способствует упрочнению антиадгезионного слоя.

CTPress используется для изготовления форм для ОБУ и ОСУ. Ее отличительной особенностью является возможность изготовления печатной формы (с последующим печатанием) в машине, которая оснащена ЭУ для записи информации. Главное преимущество технологии CTPress заключается в том, что она позволяет связать допечатные и печатные процессы, обеспечивая также сокращение времени изготовления многокрасочной печатной продукции. Время экспонирования пластин минимального формата (с шириной, равной 33 см, составляет в среднем 4 мин). Технология ориентирована на печатание тиражей, начиная с 300 отт., максимальный тираж определяется тиражестойкостью форм (см. § 10.3.8). Разрешение записи составляет от 1200 до 3556 dpi , при этом минимальный размер элементов изображения равен 10-11 мкм.

Схема записи печатной формы по технологии CTPress приведена на рис. 10.22
.

Процесс изготовления печатных форм осуществляется следующим образом: после обработки информация записывается в буферное запоминающее устройство (в печатной машине) и начинается подготовка к печати. Одновременно обновляется формный материал, который располагается на внешней поверхности формного цилиндра, и осуществляется запись информации: данные об изображении преобразуются в управляющие сигналы для лазерного ЭУ, лазерные лучи направляются к оптической системе, где они фокусируются. В дальнейшем производится запись одновременно всех цветоделенных печатных форм.

Конструктивно различные типы печатных машин, реализующих технологию CTPress , могут значительно отличаться. Существующие печатные машины имеют планетарное или секционное построение, некоторые модели сконструированы таким образом, что содержат только два формных цилиндра (на каждом из них осуществляется запись двух цветоделенных печатных форм). Применяются печатные машины чаще всего для четырехкрасочной печати, известны также модели, предназначенные для двухкрасочной двухсторонней печати.

Технические решения конструкций печатных секций и красочных аппаратов, размеры цилиндров, построение ЭУ (они могут быть стационарными, либо расположенными на специальной штанге, которая подводится к формному цилиндру перед записью) и устройств загрузки и выгрузки формного материала расширяют номенклатуру оборудования такого типа. Печатные машины имеют форматы АЗ+ и А2+, причем подача листовой бумаги возможна либо длинной, либо короткой сторонами. Печатание на таких машинах различных фирм-производителей осуществляется со скоростями от 7 до 15 тыс. отт. в час.

Формные материалы для технологии CTPress . Для технологии CTPress используются термочувствительные рулонные материалы на полимерной или формные пластины на алюминиевой подложках. Запись форм на эти материалы осуществляется способом теплового воздействия ИК-источников лазерного излучения (см. § 10.3.8). Формные материалы, с которыми производители такого оборудования связывают дальнейшие перспективы развития технологии CTPress , ориентированы на использование термочувствительных материалов нового поколения, не требующих никакой обработки после записи.

Термографическая запись на гильзах. Наряду с рассмотренными выше способами поэлементной записи офсетных печатных форм известна также цифровая технология DICO , (от англ. - Digital Change-over ) - она позволяет осуществлять многократную запись информации с помощью создания «временной» печатной формы. В данном случае не используются сменяемые формные пластины, а печатная форма формируется непосредственно в самой машине.печатающие элементы формы (рис. 10.23, б
). Функции пробельных элементов выполняет гидрофильный слой. Тиражестойкость такой формы составляет несколько десятков тысяч оттисков. После завершения процесса печатания изображение стирается очищающим раствором (рис. 10.23, в ) и вновь проводится запись информации.

Другие варианты записи. Весьма перспективным, по мнению ряда специалистов, является еще один вариант цифровой технологии, также позволяющий создать печатную форму непосредственно в печатной машине. Процесс формирования печатной формы по этой технологии состоит из нанесения (чаще всего напылением) на гидрофильную поверхность жидкого гидрофобного слоя (типа LiteSpeed , разработанного фирмой Agfa ).

Печатающие элементы образуются на экспонированных участках в результате лазерного воздействия: происходит нагревание слоя и его плавление, при этом химические связи между молекулами в слое не образуются. Неэкспонированные участки слоя удаляются увлажняющим раствором за несколько оборотов формного цилиндра в печатной машине и на обнаженной гидрофильной поверхности образуются пробельные элементы . Аналогичные варианты цифровых технологий, также реализуемых по схеме CTPress , предполагают формирование печатной формы на формном цилиндре струйным методом, например, с помощью чернил, которые в дальнейшем после печатания удаляются.

Термочувствительные формные пластины используются для цифровой записи печатных форм инфракрасным лазерным излучением с длиной волны 830 нм. Тепловое воздействие этого диапазона длин волн стимулирует протекание в приемных слоях формных пластин термических процессов, в результате которых поглощенная энергия лазерного излучения повышает температуру слоя до значений, обеспечивающих протекание в слое тех или иных превращений. В зависимости от природы приемного слоя и длины волны излучения эти превращения сопровождаются термодеструкцией, термоструктурированием, изменением агрегатного состояния или инверсией смачиваемости.

В отличие от светового воздействия, для которого характерным является наличие при записи светорассеяния, при тепловом лазерном воздействии в результате точечного нагрева слоя наблюдается вторичный разогрев за счет струй раскаленных продуктов разложения в области, прилегающей к области лазерного воздействия. Влияние процесса распространения высокой температуры, благодаря инерционности термических процессов, может быть устранено путем, например, повышения скорости перемещения лазерного пятна (абберации при воздействие светового излучения не устранимы). Благодаря этому при использовании теплового воздействия можно достичь более высокого качества воспроизведения штриховых и растровых элементов - их изображения отличаются более высокой резкостью.

Технологические процессы изготовления печатных форм на термочувствительных формных пластинах различных типов отличаются друг от друга тем, что в случаях протекания в слоях термических деструкции или структурирования, обязательным является проведения обработки в растворах. Формные пластины, в приемных слоях которых под действием ИК - излучения наблюдается изменение агрегатного состояния (например, в результате возгонки) или инверсии смачиваемости, такой обработки не требуется. Эта отличительная особенность термочувствительных формных пластин двух последних типов делает возможным их использование в технологиях цифровой записи печатных форм по схеме «компьютер - печатная машина».

В результате реализации процесса записи и проведения «мокрой» обработки (если она нужна) формируются печатающие и пробельные элементы на формах. Если процесс записи сопровождается термодеструкцией или термоструктурированием приемного слоя, то после проявления в растворах печатающие элементы формируются на самом слое, пробельные - на гидрофильной подложке. На термочувствительных пластинах, на которых реализован процесс термодеструкции, пробельные элементы образуются после растворения слоя на участках воздействия излучения. При осуществлении процесса структурирования на участках воздействия излучения, наоборот, формируются печатающие элементы, при этом эти пластины после экспонирования могут подвергаться (при необходимости) дополнительному нагреву. В случае, если в структуру формной пластины входит покрытие, которое содержит термически активные компоненты, исключающие неполную сшивку экспонированных участков, то предварительного нагрева не требуется. Процесс возгонки, сопровождаемый изменением агрегатного состояния, используется для записи печатных форм.

Для оценки репродукционно-графических показателей печатных форм различных типов, изготовленных на термочувствительных формных пластинах, используется метод, основанный на использовании тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge (рисунок 6):

Рисунок 6 - Тест-объект UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge

1 - информационное поле; 2 - поля для контроля разрешения; 3 - поля для контроля фокусировки; 4 - поля геометрической диагностики; 5 - поля для визуального контроля экспозиции; 6 - поля для контроля воспроизведения градаций тонов изображения.

Фрагмент 2 представляет собой участки, состоящие из двух полукруглых элементов: в одном из элементов изображение, состоящее из позитивных линий, расходящихся лучами из центра, в два раза больше ширины номинальной развертки.

Фрагмент 4, увеличенное изображение которого можно увидеть на рисунке 7, состоит из шести колонок с элементами, размеры которых устанавливаются в пределах ширины номинальной строки развертки. Первые две колонки содержат линейчатый растр, причем ширина соответствует величине, однократной (в первой колонке) и двухкратной (во второй колонке) ширине строки развертки; штрихи расположены горизонтально и вертикально.

Рисунок 7 - Увеличенное изображение фрагмента 4

Фрагмент 5 (рисунок 8) состоит из полей в форме прямоугольников с проклеточной разбивкой 44 с шахматным наполнением, помещенных внутри полутоновых полей с S отн от 35% до 85% с шагом 5%. При оптимальных условиях воспроизведения и идеальной градационной передаче поля шахматного заполнения совпадают с 50% полем. Фрагмент служит также для контроля стабильности процесса записи печатных форм.

Рисунок 8 - Увеличенное изображение фрагмента 5

Фрагмент 6 (рисунок 9) состоит из растровых полей с Sотн от 0% до 5% (с шагом 1%), далее от 10% до 90% (с шагом 10%) и от 95% до 100% (вновь с шагом 1%).

Рисунок 9 - Увеличенное изображение фрагмента 6

После записи тест-объекта на приемный слой формной пластины и проведения соответствующей обработки измеряются следующие показатели: размер воспроизводимых штрихов элементов и интервал воспроизводимых градаций.