Способы изготовления печатных форм для плоской печати. Выбор технологии изготовления печатных форм

Флексографские печатные формы - описание процесса изготовления..

Для того, чтобы получить требуемую печатную продукцию, необходимо изготовить или купить печатную
форму, которая будет наносить краску на запечатываемый материал.

Чтобы изготовить печатную форму, необходима фотополимеризуемая (формная) пластина, при
воздействии на которую и ее последующей обработке получается нужная печатная форма, пригодная
для печатания тиража. Таким образом, формная пластина - это регистрирующий материал,
используемый для изготовления формы для флексопечати.

Возможны следующие технологии изготовления флексографских форм:

• Аналоговая - исходная информация для записи на формную пластину представлена в
  вещественном виде;
• Цифровая - исходная информация для записи на формную пластину представлена в цифровом
  виде.

Аналоговая технология заключается в следующем: необходимо привести в контакт формную пластину и
фотоформу - негатив, который содержит в себе информацию для записи на формную пластину. После
этого проходят следующие стадии:

• Экспонирование (засвечивание) оборотной стороны формной пластины. Засвеченные молекулы
  полимера образуют сетчатую структуру и становятся нерастворимыми. Данная стадия служит для
  формирования основания печатной формы, которое определяет глубину пробельных элементов.
  Стадия проводится под действием УФ-А излучения.
• Основное экспонирование (засвечивание) - служит для формирования правильного профиля
  печатающего элемента. Данная стадия должна проходить в вакууме, благодаря чему достигается
  необходимое качество формы для флексопечати и, как следствие, печатной продукции. Здесь
  происходит процесс полимеризации (закрепления) фотополимеризуемого слоя. Эта стадия также
  проводится под действием УФ-А излучения.
• Вымывание - служит для удаления участков полимера, не затвердевшего при экспонировании.
• Сушка - служит для удаления растворителя, который впитался в формную пластину, чтобы
  устранить набухание печатающих элементов, стабилизировать печатные свойства и повысить
  тиражестойкость печатной формы.
• Финишинг - эта стадия служит для устранения липкости, которая возникает из-за наличия на
  поверхности формы тонкого слоя высоковязкой жидкости. Осуществляется под действием УФ-С
  излучения.
• Дополнительное экспонирование - служит для увеличения прочности печатающих элементов.
  Осуществляется под действием УФ-А излучения.

По типу вымывного раствора формные пластины можно разделить на:

• Водовымывные.
• Сольвентные.

Для водовымывных пластин используется обыкновенная водопроводная вода. После осуществления
процесса вымывания получившийся раствор можно сливать в канализацию, так как в нем нет твердых
остатков, хлорпроизводных и иных вредных органических веществ и все его составные части могут
биологически разлагаться.

Для спиртовымывных пластин используется смесь спирта и воды. После осуществления процесса
вымывания получившийся раствор необходимо собирать в емкость и очищать в регенерационных
установках, либо утилизировать как специальные отходы. К тому же процесс изготовления форм при
помощи спирта не является экологически чистым: образующиеся пары оказывают вредное влияние на
здоровье человека.

Однако при использовании спиртовымывных пластин можно получить лучшие градационные
характеристики оттисков, например, проработку сложных цветовых оттенков, и тиражестойкость данных
форм будет выше, чем водовымывных. Если к печатной продукции не предъявляются особые
требования по градационным характеристикам, то лучше использовать водовымывные формные
пластины.

Для улучшения качества оттисков флексографиских форм в аналоговой технологии необходимо устранить некоторые трудности:

• Неплотный прижим фотоформы к формной пластине при экспонировании.
• Получение низкой оптической плотности непрозрачных участков фотоформы и, как следствие,
  низкую оптическую плотность на оттиске.
• Возможность искажений из-за попадания пыли при экспонировании с фотоформы на формную
  пластину.

Устранение этих трудностей - достаточно сложная задача.

Аналоговая технология получила своего последователя в виде технологии Kodak Flexcel NX, которая
позволяет получить стабильную жесткую точку с плоским верхом. Суть технологии заключается в
использовании вместо фотоформы термочувствительной многослойной пленки, разработанной
компанией Kodak - Kodak Flexcel NX 830 Thermal Imaging Layer - TIL, на которой записывается
негативное изображение. После записи изображения пленку прикатывают к обычной аналоговой форме
с помощью ламинатора. Далее следует обычная последовательность стадий, которые свойственны
аналоговому процессу.

Цифровые технологии изготовления печатных форм (форм для флексопечати) осуществляются:

• Прямым лазерным гравированием.
• По цифровой масочной технологии.

Прямое лазерное гравирование предполагает использование лазера, чаще всего - на углекислом газе,
который удаляет приемный слой на участках воздействия излучения. При его использовании с
применением различных способов модуляции излучения обеспечивается получение лазерного пятна
диаметром, не превышающим 20 мкм. В качестве формного материала для прямого гравирования
применяется либо предварительно фотополимеризуемая (формная) пластина, либо эластомеры (резина
и ее производные), либо полимеры.

Данный способ получения формы для флексопечати имеет следующие
недостатки:

• Из-за влияния теплопроводности при высоких мощностях лазера в экспонируемом материале
  неизбежно возникает эффект смазывания, что приводит к появлению зернистой структуры.
• В момент включения и выключения лазера возникает так называемый «эффект памяти», который
  приводит к отклонениям в работе лазера и, как результат, к кратковременной неправильной
  передаче тонов изображения. Производительность данной технологии при записи
  высоколиниатурных изображений не превышает 0,06 м²/ч (что соответствует одной странице
  формата А4 в час). Поэтому высокомощные лазеры применяются только для записи штриховых
  изображений или изображений с низкой линиатурой, не превышающей 48 лин/см.
• Образование большого количества пыли, что, несмотря на наличие необходимых мощных
  отсасывающих и фильтрующих устройств, часто приводит к загрязнению оборудования и
  производственных помещений.

Однако большим преимуществом технологии прямого гравирования является получение готовой
печатной формы сразу после завершения процесса гравирования. Это одноступенчатый процесс, не
требующий дополнительной обработки материала, связанной с временными и денежными затратами.

Цифровая масочная технология заключается в том, что запись изображения осуществляется с
помощью лазера на масочном слое формной пластины и создается маска. Масочный слой представляет
собой слой формной пластины толщиной 8-10 мкм. Это сажевый наполнитель в растворе олигомера,
который обладает чувствительностью к ИК-излучению (больше 830нм), т.е. это термочувствительный
слой. Благодаря поглощению ИК-излучения масочным слоем происходит изменение его агрегатного
состояния на поверхности формной пластины и формируется негативное изображение - маска (аналог
фотоформы). Изображение, полученное на маске, при основном экспонировании в дальнейшем
переносится на формную пластину. Дальнейшие стадии изготовления форм не отличаются от
изготовления печатных форм по аналоговой технологии.

В цифровой масочной технологии есть ряд преимуществ по сравнению с
аналоговой и технологией прямого лазерного гравирования

• В классической цифровой технологии основное экспонирование происходит без вакуумирования и
  осуществляется на воздухе, в отличие от аналоговой технологии;
• отсутствие проблем из-за неплотного прижима фотоформы к формной пластине при
  экспонировании, как в аналоговой технологии.
• Отсутствие искажений из-за низкой оптической плотности непрозрачных участков фотоформы, и как
  следствие, темных участков оттисков.
• Отсутствие искажений из-за возможности попадания пыли при экспонировании с фотоформы на
  формную пластину.

Цифровая масочная технология позволяет добиться следующих результатов:

• Воспроизводить на печатной форме растровые точки меньших по размеру от 1% до 99%.
• Получить изображение с линиатурой растрирования до 180 lpi.

У цифровой масочной технологии имеются следующие последователи:

• Технология LUX от MacDermid - заключается в нанесении специальной пленки LUX на
  поверхность формной пластины, которая препятствует процессу кислородного ингибирования, тем
  самым позволяя получить на формной пластине точку с плоской вершиной. После чего проводятся
  следующие действия: основное экспонирование, снятие мембраны, после этого стадии создания
  формы не отличается от классической.
• Технология Next от FlintGroupe - заключается в использовании более мощного источника УФ-
  излучения, встроенного в экспонирующее устройство. Мощный световой поток ускоряет процесс
  полимеризации, тем самым уменьшая кислородное ингибирование, благодаря чему печатные
  элементы приобретают плоскую вершину.
• Технология DigiFlow от DuPont - заключается в том, что стадия основного экспонирования
  производится в среде инертного газа - азота. Таким образом, создается контролируемая
  атмосфера, что позволяет воспроизводить на формной пластине элементы изображения 1:1 и
  получать точки с плоской вершиной.
• Технология FAST от DuPont - заключается в том, что термально размягченные
  незаполимеризованные элементы формной пластины переходят в вязко-текучее состояние и
  переносятся на нетканый материал - «полотенце». Таким образом, не требуется операция сушки.
  Технологическая цепочка сокращается до 5 этапов - экспонирование оборотной стороны,
  основное экспонирование, удаление незаполимеризованного слоя, финишинг, дополнительное
  экспонирование.
• Технология Сyrel round от DuPont - заключается в том, что для печати используются не плоские
  пластины, а гильзовые Cyrel round или Cyrel FAST round. Формы на гильзах монтируются до
  вымывания, что обеспечивает одинаковую высоту растровых и штриховых элементов. Данная
  технология обеспечивает возможность безразрывной печати.

Изготовление печатных форм (общие сведения).

1.Высокая печать.

2.Глубокая печать.

3.Офсетная печать.

4.Трафоретная печать.

5.Флексография.

6.Заключение.

7.Литература.

1. Типографская (высокая) печать .

В высоком способе печати используются формы с выступающими печатающими элементами и углубленными пробельными (рис. 1).

Данный способ служит для изготовления самой разнообразной продукции – от ежедневных газет до высокохудожественных изобразительных изданий. Характерными признаками типографской печати являются:

• красочный слой толщиной 2–3 мкм;
• оборотный рельеф (деформация запечатываемого материала из-за избыточного давления при печати);
• заметный рельеф букв.

К достоинствам высокого способа печати относятся:

• хорошая разрешающая способность (печать с линиатурой растра 60–80 лин/см);
• достаточная графическая, градационная и колористическая точность воспроизведения различных по своему характеру изображений;
• стабильность качества воспроизведения изображения во всем тираже, что обусловлено отсутствием таких нестабильных процессов, как увлажнение печатных форм (в офсетной печати) или удаление краски с пробельных элементов форм (в глубокой печати).

Поверхность печатной формы высокой печати химически нейтральна и может воспринимать любой раствор, т.е. эти формы можно использовать для печати с применением красок, как на жировой основе, так и на базе водных и спиртовых растворителей.

В высокой печати используется большое многообразие печатных форм,

различающихся по многим признакам. В свою очередь, формы подразделяются на оригинальные и стереотипы. Оригинальные формы изготавливаются с текстовых или изобразительных оригиналов и предназначены для печатания тиража или для размножения печатных форм. Стереотипы - это формы-копии, полученные с оригинальных форм и служащие только для печатания тиража. Оригинальные изобразительные формы независимо от способа их изготовления обычно называются клише.

Печатные формы могут быть изготовлены в виде монолитных гибких или жестких (реже эластичных) пластин форматом, равным формату запечатываемого бумажного листа. Но они могут быть также составлены из отдельных пластин, содержащих одну или несколько полос издания. Используются также текстовые печатные формы, состоящие (набранные) из отдельных литер, воспроизводящих отдельные буквы, или целые строки текста. Такие формы называются наборно-отливными.

При изготовлении печатных форм высокой печати широко используют литейные, фотографические, химические процессы, процессы прессования, механической обработки металлов и полимеров. Тиражестойкость печатных форм зависит от печатного процесса. Она колеблется от нескольких десятков до 500 и более тысяч оттисков.

Широкое применение для печатания находят оригинальные формы, полученные формативной записью информации посредством копирования со штриховых, растровых или текстовых негативов на формные пластины, т.е. формы, изготавливаемые фотохимическими способами.

Основными стимулами развития высокой печати стали внедрение гибких и легких форм с малой глубиной пробельных элементов (0,4–0,7 мм), изготовленных на микроцинке, а также создание и применение фотополимерных пластин.

Высокая печать с металлических печатных форм в настоящее время используется редко, а печать с гибких форм на ротационных печатных машинах очень часто используется для изданий с большим тиражом.

Главными причинами, сужающими применение типографской печати, являются большая трудоемкость подготовительных операций и практически полное отсутствие в ее арсенале такого печатного оборудования, которое позволяло бы одновременно повысить иллюстративность и в соответствии с этим красочность изданий.

2. Глубокая печать .

Данный способ печати предполагает использование высокоскоростных ротационных машин (60–80 тыс. цикл/ч и более). Печатная форма представляет из себя цилиндр с углубленными печатными элементами, и возвышающимися пробельными (рис. 2).

Основными достоинствами способа глубокой печати являются:

• высокие скорости, достигаемые благодаря использованию красок на основе летучих растворителей;
• возможность применения больших форматов (до 6 м);
• простое регулирование толщины красочного слоя на запечатываемом материале;
• возможность обеспечения выразительных цветовых (декоративных) и градационных (плотностных) эффектов (передача полутонов за счет изменения толщины красочного слоя и вследствие этого – отсутствие муара).

К недостаткам данного способа можно отнести:

• использование вредных, токсичных и взрыво- и пожароопасных красок;
• наличие пилообразного края штриховых элементов (это связано с тем, что растрирование происходит на стадии изготовления печатной формы – создание ячеек (печатающих элементов), при этом растр имеет квадратную, а не круглую или овальную форму).

Процесс изготовления печатных форм для способа глубокой печати основан на сочетании фотохимических, электрохимических и механических процессов. Он состоит из следующих основных операций:

а) подготовка формного материала;

б) изготовление диапозитивов отдельных элементов фотоформы и их монтаж;

в) копирование – перенос монтажа на формный материал; г) травление формы и подготовка ее к печатанию.

Печатные формы для способа глубокой печати изготовляются непосредственно на формных цилиндрах. Каждая секция печатной машины снабжена 1 – 3 запасными формными цилиндрами, что позволяет готовить печатные формы заблаговременно.

Фотоформой, с которой изображение будет перенесено на цилиндр, в глубокой печати, как правило, служит монтаж полутоновых диапозитивов. Монтаж фотоформ проводят на монтажном столе с использованием монтажной измерительной сетки и линейки со штифтами для системы штифтовой приводки.

В связи с тем, что корректура готовой печатной формы способа глубокой

печати чрезвычайно затруднена, все элементы издания должны быть тщательно отработаны, проверены и откорректированы до их копирования на формный цилиндр, то есть в процессе монтажа диапозитивов.

В глубокой печати используется пигментный способ изготовления печатных форм, когда копирование монтажа диапозитивов производится не

непосредственно на формный материал, а на очувствленную пигментную бумагу с последующим переносом желатинового слоя пигментной бумаги на медную рубашку формного цилиндра. Желатиновый слой изображения пигментной бумаги создает рельефное изображение на поверхности формного цилиндра, и именно этот рельеф регулирует глубину травления печатающих элементов (min 6, max 80 микрон).

Беспигментный способ переноса изображения достигается путем прямого

лазерного гравирования изображения оригинала непосредственно на формном цилиндре.

К недостаткам способа глубокой печати относятся его высокая капиталоемкость, приводящая к концентрации больших производственных мощностей, довольно значительные затраты ручного труда на заключительной контрольно – корректурной стадии изготовления формных цилиндров, а также повышенная экологическая вредность и взрывоопасность некоторых красителей (на толуоле). Глубокая печать экономически выгодна при печатании больших тиражей – от 70-250 тыс. оттисков.

Глубокая печать считается оптимальным технологическим вариантом изготовления в первую очередь массовой иллюстрированной одно- и многокрасочной печатной продукции. Она прочно удерживает свои позиции за рубежом благодаря применению электронно-механического и лазерного гравирования печатных форм непосредственно с оригинала. В нашей стране она практически не используется.

В способе плоской офсетной печати используются печатные формы, на которых печатающие и пробельные элементы расположены практически в одной плоскости. Они обладают избирательными свойствами восприятия маслосодержащей краски и увлажняющего раствора – воды или водного раствора слабых кислот и спиртов. Печатающие элементы формы – гидрофобные, пробельные – гидрофильные (рис. 3).

Основным отличием данного способа печати от высокой и глубокой печати является использование промежуточной поверхности (офсетного цилиндра) при переносе краски с печатной формы на запечатываемый материал.

На данный момент офсетная печать является наиболее развитым и часто используемым способом печати. За последние десятилетия она прогрессивно развивалась, что обусловлено рядом причин:

• универсальные возможности художественного оформления изданий;
• возможность двухсторонней печати многокрасочной (в том числе и высокохудожественной) продукции в один прогон;
• доступность изготовления крупноформатной продукции, как на листовых, так и на рулонных машинах;
• наличие высокопроизводительного и технологически гибкого печатного оборудования;
• улучшение качества и появление новых основных и вспомогательных технологических материалов, прежде всего бумаг, красок, декельных пластин;
• внедрение в практику достаточно гибких и эффективных вариантов формного производства.

Существуют два способа получения форм для плоской офсетной печати: форматная запись изображения и поэлементная запись изображения.

Форматная запись изображения является основным способом изготовления форм и заключается в получении копий путем экспонирования изображения с фотоформы на монометаллическую пластину с последующей обработкой копии в проявляющем растворе.

Поэлементная запись осуществляется путем сканирования изображения, его преобразования с последующей лазерной записью печатных форм в результате воздействия лазерного излучения на приемный слой формного материала. Такая технология изготовления печатных форм известна как технология СTP (computer to plate).

Технология СTP бурно развивается и начинает занимать достойное место в области допечатного производства. Это связано с определенными особенностями технологии: высокая производительность способа, сокращение используемых материалов (отсутствие фотоформ, а в ряде случаев проявляющих растворов для пленок и пластин), высокая разрешающая способность получаемых форм из-за более резкого края растровой точки, так как изображение на форме появляется не с промежуточного носителя - диапозитива, а непосредственно из цифрового массива данных.

Несмотря на появление новой технологии CTP, в допечатных процессах на российских полиграфических предприятиях основным способом изготовления форм является форматная запись изображения. В Москве до недавнего времени лишь на нескольких полиграфических предприятиях установлены системы CTP. Потребуется еще много времени, чтобы этот способ форматной записи изображения был заменен на технологию CTP, поэтому для успешной конкуренции способов получения печатных форм производители офсетных монометаллических пластин совершенствуют свойства своих материалов. Поставщики пластин проводят исследования, направленные на улучшение свойств материалов для повышения чувствительности копировальных слоев, увеличения разрешающей способности пластин, повышения тиражестойкости печатных форм.

В настоящее время на рынке полиграфических материалов представлено достаточно большое количество разнообразных типов формных пластин, используемых для изготовления печатных форм. На сегодняшний день основными поставщиками офсетных монометаллических пластин являются компании Agfa (Германия), Lastra (Италия), Fuji (Япония) и др. В большинстве своем все эти пластины имеют схожие состав и структуру.

Монометаллическая формная пластина фирмы Lastra Futura Oro имеет структуру, показанную на ().

Рис. 1. Структура предварительно очувствленной монометаллической формной пластины Futura Oro

В качестве основы может использоваться алюминий, который занял ведущее положение в полиграфической промышленности всего мира, как основной материал для изготовления монометаллических форм. Это объясняется тем, что алюминий обладает рядом достоинств: небольшим весом, хорошими гидрофильными свойствами получаемых на нем пробельных элементов. Увеличение прочностных свойств металла возможно за счет легирования его магнием, марганцем, медью, кремнием, железом, однако при этом ухудшается пластичность алюминия. Обработка поверхности алюминия, отдельных листах, так и непрерывной обработкой в рулоне. Чаще всего используется обработка с рулона для того, чтобы изготавливать пластины с постоянными физическими и механическими характеристиками.

Изготовление каждой предварительно очувствлённой пластины представляет собой серию сложных и точных производственных процессов. В настоящее время используется технология комплексной электрохимической обработки алюминия, включающая следующие последовательные операции: обезжиривание, декапирование, электрохимическое зернение, анодирование (анодное оксидирование и наполнение оксидной пленки), нанесение копировального слоя (полив слоя), сушка.

Рассмотрим основные стадии изготовления предварительно очувствлённой пластины.

Обезжиривание: фаза обработки заключается в тщательной очистке металла, который может содержать консервирующую смазку, масляные следы, шлаки. Качество конечной продукции зависит не только от чистоты химического процесса, но и от абсолютной чистоты металлической основы. Для удаления всех загрязнений с поверхности алюминия используют раствор едкого натра, нагретого до 50-60 0С. Процесс протекает в течение 1-2 мин и сопровождается бурным выделением водорода и растравливанием поверхности.

Декапирование: процедура проводится для удаления шлама и осветления, при этом используют 25-процентный раствор азотной кислоты с добавкой фторида аммония для дополнительной равномерной затравки.

Электрохимическое зернение: после обезжиривания обрабатываемой поверхности производится электрохимическое зернение алюминия, которое позволяет получить равномерный микрорельеф, развитую мелкокристаллическую структуру, после чего поверхность пластины становится похожей по структуре на губку с очень тонкими порами. При этом контактная площадь поверхности увеличивается в 40-60 раз по сравнению с начальной площадью поверхности необработанного алюминия. Микрошероховатая структура поверхности металла, полученная в результате электрохимического зернения, позволяет увеличить адгезию копировального слоя и лучше удерживать воду, необходимую для увлажнения в процессе печатания.

Термин «зернение» появился по аналогии с механическим зернением шариками, которое заменила электрохимическая обработка. Электромеханическое зернение производится в разбавленной соляной или азотной кислоте (0,3-1 %) под действием переменного тока. В результате образуется микрошероховатая поверхность металла. Выбор раствора кислоты определяется необходимой степенью развития поверхности. Величина напряжения электрического тока, пропускаемого через кислоту, составляет несколько десятков тысяч вольт. Пластины, которые зернятся в азотной кислоте, отличаются более развитой мелкопористой структурой поверхности алюминия, а пластины, обработанные в соляной кислоте, характеризуются более крупной структурой зернения. Структура зернения во многом влияет на свойства печатных форм, изготавливаемых на офсетных пластинах. Значение показателя шероховатости (Ra - среднее арифметическое отклонение микронеровностей от средней линии профиля) может повлиять на разрешающую способность формной пластины, на возможность появления дефекта «непрокопировки» в формном процессе, на гидрофильные свойства пробельных элементов, на различное время для достижения баланса краска-вода в печатном процессе.

Анодирование поверхности увеличивает твердость и улучшает устойчивость офсетных форм к механическим воздействиям и химическим веществам, которые используются в процессе печатания. Данный процесс состоит из двух стадий: анодного оксидирования и наполнения оксидной пленки.

Анодное оксидирование шероховатой поверхности алюминия проводится с целью получения прочной и пористой оксидной пленки определенной толщины с мелкозернистой структурой. Анодные оксидные пленки к тому же хорошо защищают алюминий от коррозии и устойчивы к трению и износу. Оксидирование алюминия можно проводить в сернокислом или хромовокислом электролитах. Предполагают, что анодная пленка состоит из двух слоев: тонкого барьерного слоя, непосредственно прилегающего к металлу, и пористого наружного. Наружный слой образуется в результате частичного растворения барьерного слоя под действием серной кислоты. Чем больше концентрация кислоты, тем выше пористость пленок.

В процессе оксидирования наружный слой утолщается вследствие непрерывного превращения глубинных слоев металла в оксид. Толщина оксидной пленки растет пропорционально времени оксидирования, но пленка при этом становится более пористой. Большая пористость нежелательна, так как может стать причиной возникновения брака в формном процессе (неполное удаление копировального слоя при проявлении копий, тенение форм в процессе печатания).

Наполнение оксидной пленки предусматривает снижение пористости пленки, уменьшение ее активности и улучшение гидрофильных свойств поверхности. Для наполнения оксидной пленки используют горячую воду, пар или раствор жидкого стекла.

После каждой из рассмотренных стадий подготовки подложки проводится тщательная промывка. Таким образом, можно сказать, что электрохимическое зернение ответственно за микрогеометрию (шероховатость поверхности); анодное оксидирование - за износостойкость и адсорбционную активность; наполнение - за гидрофильные свойства поверхности и полноту удаления копировального слоя при проявлении копий.

Нанесение копировального слоя: необходимо для создания на поверхности подложки гидрофобного слоя, выполняющего в дальнейшем роль печатающих элементов. Копировальный слой представляет собой тонкую (2 мкм) полимерную воздушно-сухую светочувствительную пленку, растворимость которой в соответствующем растворителе либо снижается, либо возрастает в результате действия лучистой энергии в диапазоне от 250 до 460 нм. В соответствии с этим различают негативные (растворимость снижается) и позитивные (растворимость возрастает) копировальные слои.

К копировальным слоям предъявляются следующие требования:

• способность светочувствительной композиции при нанесении на подложку образовывать беспористые, тонкие полимерные пленки (1,5-2,5 мкм);
• хорошая адгезия к подложке;
• изменение растворимости пленки в соответствующем растворителе в результате действия УФ-излучения;
• достаточная разрешающая способность слоя;
• высокая избирательность проявления, то есть отсутствие растворимости или незначительное растворение тех участков слоя, которые должны остаться на подложке.

В качестве копировальных растворов для изготовления предварительно очувствленных монометаллических пластин чаще всего используются растворы на основе светочувствительных ортонафтохинондиазидов (ОНХД).

Копировальные слои на основе ОНХД работают позитивно, то есть воздействие лучистой энергии приводит к увеличению растворимости экспонированных участков слоя. В состав копировального слоя входят: пленкообразующий полимер, ОНХД, органический растворитель, красители, целевые добавки (для обеспечения физико-механических свойств и сохранности слоя).

ОНХД даже относительно сложного строения не образуют полимерной пленки, поэтому их вводят в полимер или химически сшивают с макромолекулами полимера. Широкое применение ОНХД в составе копировальных слоев объясняется их достоинствами: отсутствием темнового дубления, достаточной светочувствительности, устойчивости к агрессивным воздействиям, разрешающей способности, хорошей адгезии к металлам. Основные типы монометаллических пластин, производимых итальянской фирмой Lastra и представленных на российском рынке, - это пластины с позитивными копировальными слоями (Futura Oro, Futura 101).

Известно, что при использовании офсетных пластин c негативным копировальным слоем можно получить более высокое разрешение изображения, что связано со свойствами негативных копировальных слоев и технологическими особенностями изготовления печатных форм на пластинах с негативными копировальными слоями. Фирма Lastra поставляет на российский рынок пластины подобного типа. Примером являются пластины Nitio San, Nitio Dev.

Смачивание поверхности формных основ копировальными растворами является предпосылкой создания прочной адгезионной связи между копировальным слоем и поверхностью формной пластины. Сама же адгезия определяется химическим строением светочувствительных и пленкообразующих компонентов копировальных растворов, а также условиями нанесения и сушки копировальных слоев. Свойства копировальных слоев определяются не только составом светочувствительных композиций, но и способом нанесения их на формные подложки, условиями формирования пленок.

Для создания копировального слоя могут использоваться различные способы его нанесения. Возможности способов различны, поэтому способ нанесения копировального слоя является «секретом фирмы». При этом известно, что он должен обеспечивать равномерность нанесения достаточно тонкого слоя, гарантировать защиту от влияния статического электричества и предотвратить распыление в воздух. Последнее дает возможность изготовления печатных форм более быстро, является экологически безвредным, не требует жесткого соблюдения режимов температуры и влажности. Современные способы нанесения копировальных слоев ориентированы на полив из растворов.

У современных офсетных монометаллических пластин светочувствительный слой имеет поверхностное матирование, способствующее быстрому достижению глубокого вакуума между поверхностью пластины и монтажом фотоформ во время копирования. Это покрытие создается различными способами. Фирма Lastra предлагает получение внешнего матированного покрытия путем создания на поверхности копировального слоя дополнительного слоя на базе водорастворимых смол с равноотстоящими друг от друга каплями.

Сушка: если нанесение копировального слоя на подложку - первая стадия формирования пленки копировального слоя, то вторая заключается в высушивании слоя, в процессе которого создается фундамент всех необходимых технологических свойств слоя: адгезии к подложке, светочувствительности, химической стойкости, механической прочности и тиражестойкости, стабильности показателей при хранении пластин. Процесс сушки включает в себя следующие стадии: перераспределение растворителя в копировальном слое, его испарение и окончательное высыхание.

На сегодняшний день достаточно большое количество фирм-производителей предлагают разнообразный ассортимент монометаллических пластин, предназначенных для использования их в процессе получения форм офсетной печати. Все поставляемые пластины должны удовлетворять стандартам отрасли.

Во ВНИИ полиграфии были разработаны технические условия - ОСТ 29.128-96, позволяющие оценить технологические возможности всех используемых типов монометаллических пластин. В ОСТ 29.128-96 содержатся требования, предъявляемые к последовательности технологических операций, к порядку передачи материалов и к самим материалам, к подготовке и использованию оборудования.

На основе ОСТ 29.128-96 были написаны технологические инструкции для изготовления печатных форм на предварительно очувствлённых алюминиевых пластинах способом позитивного копирования. В инструкциях содержатся нормы по изготовлению печатных форм, требования, предъявляемые к качеству форм, а, кроме того, в инструкциях описываются методы контроля процесса изготовления печатных форм, цеховые условия и требования безопасности.

Более подробно рассмотрим основные требования, предъявляемые к монометаллическим пластинам. Входной контроль пластин осуществляется в соответствии с требованиями ОСТ 29.128-96 «Пластины монометаллические, офсетные, предварительно очувствленные. Общие технические условия». Данные для входного контроля пластин представлены в .

Как правило, все виды пластин, используемых в производстве печатных форм, соответствуют предъявляемым требованиям, однако качество печатных форм, получаемых на этих пластинах, в условиях конкретного формного процесса может быть различным. Из этого можно заключить, что процесс изготовления печатных форм, прежде всего, зависит от режимов изготовления форм, а также от того, каким образом реагируют различные виды пластин на изменение этих режимов. Данный процесс позволяют контролировать шкалы оперативного контроля, к которым относят растровый тест-объект UGRA (), шкалу KALLE () и др.

Шероховатость Данные для входного контроля пластин

Наименование свойства

Номинальное значение

Предельное отклонение

поверхности пластины, R a , мкм

Толщина анодной пленки, мкм - для пластин марки УПА - для электрохимически зерненых пластин

0,04-0,1 0,8-2,0

Толщина светочувствительного слоя, мкм

Светочувствительность (время экспонирования), мин

не более 5

Избирательность проявления, W относит. единиц

не менее 20

Разрешающая способность, мкм

не более 12

Градационная передача, % Размер растровой точки: в светах в тенях

Рис. 2. Шкала UGRA-Offset 1982 и обозначение ее фрагментов

Шкала UGRA–82 представляет собой 5 областей:

1. содержит полутоновую шкалу, состоящую из 13 полей, за каждым из которых оптическая плотность меняется на величину равную 0,15 Б от min = 0,15Б до max = 1,95Б;

2. содержит окружности с микроштрихами от 4 до 70 мкм в позитивном и негативном исполнении;

3. состоит из элементов растрового изображения полутонов с различной площадью растровой точки Sотн,% от 10 до 100% с шагом 10% и линиатурой 60 лин/см (150 точек на дюйм);

4. содержит миры скольжения и двоения для контроля печатных процессов;

5. содержит элементы растрового изображения в светах (6 полей с min размером растровой точки 0,5 и max 5%) и глубоких тенях изображения (6 полей с min размером растровой точки 95 и max 99,5%).

Рис. 3 Растровая шкала KALLE
Тест - объект KALLE содержит 12 растровых полей с различной площадью растровой точки с линиатурой изображения 60 лин./см (150 точек на дюйм) и 12 растровых полей с линиатурой изображения 120 лин./см (300 точек на дюйм)

Растровая шкала должна быть воспроизведена полностью от 10 до 95% точки; на растровых полях высоких светов и высоких теней могут отсутствовать точки 0,5; 1; 99,5; 99 %, точки 2 и 98% должны быть воспроизведены; на шкале концентрических окружностей должны быть воспроизведены позитивные штрихи, начиная с 12 мкм, что соответствует разрешающей способности 300 лин./см. С помощью шкалы UGRA-82 возможно определить оптимальное время экспонирования, воспроизведение минимальных по размеру штрихов на печатной форме (определение выделяющей способности), воспроизведение растровых элементов в светах и тенях, градационная передача изображения, контраст изображения.

Для оценки градационной передачи пластин при копировании на печатную форму изображения с различной линиатурой использовалась шкала KALLE. При соблюдении всех технологических режимов и использовании шкал оперативного контроля должны получаться качественные печатные формы. На качественной печатной форме:

печатающие элементы:

• должны соответствовать темным участкам диапозитива, и изменение размеров растровой точки не должно превышать 6,6%;
• должны устойчиво воспроизводить растровую точку в высоких светах изображения (2% точка шкалы UGRA-Ofset-1982 фрагмент № 5);
• обладают высокой гидрофобностью и при контрольном нанесении краски легко воспринимают ее по всей поверхности, в том числе в высоких светах;
• обладают химической стойкостью к любым обрабатывающим материалам офсетной печати и обеспечивают тиражестойкость от 80 до 200 тыс. оттисков.
• пробельные элементы:
• абсолютно чистые по всей поверхности, в том числе не имеют следов от краев диапозитивов и липкой ленты;
• равномерны по цвету по всей поверхности, не имеют светлых пятен от разрушения анодного слоя пластин;
• обладают устойчивой гидрофильностью и при контрольном нанесении краски на форму не воспринимают ее по всей поверхности, а также в глубоких тенях изображения (чистые пробелы на растровом поле 97% шкалы UGRA-82);
• не «тенят» в процессе тиражной печати и обеспечивают тиражестойкость 80-200 тыс. оттисков.

При неточном соблюдении технологии или неудачном выборе оборудования на формах могут возникнуть дефекты (мягкая форма, контрастная форма, тенение формы, снижение тиражестойкости формы, потеря мелких деталей изображения на форме, наличие лишних печатающих элементов на форме, непрокопировка изображения и др.), которые, естественно, появятся и на оттисках.

Более подробно рассмотрим дефект непрокопировки изображения на печатной форме. Непрокопировка может возникнуть по самым различным причинам. Одна из самых серьезных - низкое качество фотоформ. Далее хотелось бы остановиться на возникновении дефекта непрокопировки при использовании качественных фотоформ.

Если свет от источника копировальной рамы попадает под непрозрачные печатающие элементы фотоформы, то в процессе проявки офсетной копии мелкие элементы могут измениться в размерах или совсем исчезнуть. Это может произойти в следующих случаях:

• неплотный контакт формной пластины и диапозитивом;
• большой процент рассеянного света в световом потоке экспонирующего устройства;
• при длительном времени экспонирования (основная экспозиция и экспонирование под рассеивающей пленкой).

Далее хотелось бы более подробно остановиться на возможностях пластин, которые достаточно хорошо известны на рынке российских полиграфических материалов. Это монометаллические позитивные пластины Futura Oro итальянской фирмы Lastra. Компания «РеаЛайн» является официальным поставщиком расходных материалов, производимых фирмой Lastra, поэтому на базе ВНИИ полиграфии и МГУП были проведены испытания по оценке основных свойств этих пластин. Вниманию читателей ниже будут представлены некоторые результаты этих исследований.

• Основной задачей являлось изучение репродукционно-графических свойств пластин с использованием шкал оперативного контроля UGRA-82 и KALLE (определение разрешающей способности, графической точности воспроизведения штриховых элементов, оценка градационной передачи при воспроизведении изображения с различной линиатурой).

Все представленные показатели определялись при оптимальных режимах изготовления печатных форм, а именно: согласно рекомендациям фирмы Lastra время экспонирования выбиралось таким, чтобы при проявлении на печатной форме были чистыми (не содержащими копировальный слой) первые 3 поля полутоновой шкалы фрагмента №1 шкалы UGRA-1982, а на поле 4 была вуаль. Также были изготовлены печатные формы при заниженном и завышенном времени экспонирования. Режим проявления оставался постоянным.

При оптимальном режиме изготовления печатной формы пластины Futura Oro оценка разрешающей способности показала, что пластины устойчиво воспроизводят растровую точку в диапазоне 2-98%, графическая точность соответствует воспроизведению штрихового элемента размером 10-12 мкм.

Для оценки градационной передачи были измерены относительные площади растровых точек на печатных формах при помощи денситометра фирмы Gretag Macbeth D19C (по шкале KALLE) и построены графические зависимости Sотн%, печ. ф.=f(Sотн%, ф. ф) - градационные кривые при различных режимах экспонирования при воспроизведении изображения с линиатурой 60 лин./см, которые представлены на .

Судя по градационным кривым, при изменении режимов изготовления наблюдаются незначительные градационные искажения, что очень важно, так как это говорит о том, что пластины Futura Oro не критичны к изменению режимов. Таким образом, если потребуется увеличить разрешающую способность за счет снижения времени экспонирования, то сделать это будет возможно, не теряя при этом качество воспроизведения изображения в целом.

Аналогичные зависимости прослеживаются и при контроле воспроизведения изображения с большей линиатурой L=120 лин./см. Градационные характеристики представлены на .

Анализируя градационные кривые при воспроизведении изображения с различной линиатурой, можно отметить, что при увеличении времени экспонирования наблюдаются 1-2% искажения в светах, но во всем остальном диапазоне градаций градационные кривые близки к идеальным. Такие результаты характеризуют пластины Futura Oro как материалы, которые пригодны для воспроизведения оригиналов различного типа с различной линиатурой.

На сегодняшний день большинство типов офсетных монометаллических пластин, представленных на рынке полиграфических материалов, характеризуются достаточно высокими показателями качества: высокой светочувствительностью копировальных слоев пластин, высокими показателями по тиражестойкости пластин, технологичными свойствами печатных и пробельных элементов, разрешающей способностью и графической точностью воспроизведения штриховых элементов. Это связано с тем, что сегодня ко всем видам полиграфической продукции применяются достаточно высокие требования. Поэтому производители офсетных монометаллических пластин стараются постоянно совершенствовать их свойства. Можно выделить основные направления, в которых в настоящее время ведется работа:

• увеличение светочувствительности пластин, позволяющее уменьшить время их экспонирования;
• совершенствование технологии зернения пластин, позволяющее улучшить свойства пробельных элементов и снизить время для достижения баланса краска-вода;
• улучшение репродукционно-графических свойств офсетных пластин, позволяющее воспроизводить высоколиниатурное изображение;
• увеличение тиражестойкости пластин.

На сегодняшний день компания Lastra предлагает новый тип позитивных пластин Futura 101. Чувствительность копировального слоя этих пластин больше, чем у пластин Futura Oro, и, как следствие, время экспонирования при изготовлении формы снижено на 15-20%.

примером совершенствования технологии зернения, может являться технология многоуровневого зернения Multigrain фирмы Fuji, позволяющая получать шероховатую поверхность с различной величиной зернения офсетной пластины. Это, во-первых, позволяет добиться короткого времени достижения вакуума между фотоформой и пластиной; во-вторых, улучшить свойства пробельных элементов за счет лучшего удержания воды на их поверхности; в-третьих, снизить время установления баланса краска-вода.

Снижение времени вакуумирования при экспонировании пластин позволяет получить внешнее микропигментированное покрытие пластин. Именно такое покрытие на основе водорастворимых смол использует при производстве своих офсетных пластин фирма Lastra.

Внешний микропигментный слой также может служить для улучшения репродукционно-графических свойств пластин. Поскольку одной из причин уменьшения разрешающей способности пластин является светорассеяние, то его уменьшение за счет микропигментного слоя и обеспечивает повышение качества воспроизведения.

Увеличение тиражестойкости пластин - одно из важных направлений в совершенствовании технологии их изготовления. Фирмами-производителями разрабатываются пластины с различными показателями тиражестойкости для использования их при печати для различных тиражей. Примером могут служить пластины Agfa Ozasol (Германия) различного наименования:

• P5S - для печати средних и больших тиражей, тиражестойкость 100-120 тыс. отт.
• Р10 - для высококачественной печати малых тиражей, тиражестойкость до 80 тыс. отт.
• P20S - для печати малых и средних тиражей, тиражестойкость 80100 тыс. отт.
• Р51 - для средних или больших тиражей, тиражестойкость 150-200 тыс. отт.
• P71 - для печати больших тиражей без дополнительного обжига.

При необходимости получения полиграфической продукции с высокими тиражами существует возможность использования формных пластин, предназначенных для термообработки.

Пластины фирмы Lastra Futura Oro в соответствии с указаниями производителя, возможно, использовать для термообработки. В качестве «экрана» используется защитное средство для термической обработки Termogomma LTO 240. Термическая обработка пластин Futura Oro позволяет увеличить тиражеустойчивость печатных форм до 1000 тыс. оттисков.

Современное офсетное производство характеризуется интенсивным использованием электронной техники на всех стадиях подготовки издания к печати и проведения печатного процесса, а также достаточно широким внедрением элементов стандартизации и оптимизации.

Значительные изменения претерпело в последние десятилетия офсетное печатное оборудование – это многокрасочные машины, построенные по модульному принципу, обладающие широкими возможностями. К их важнейшим достоинствам относятся:

• возможности изменения формата и красочности печатания;
• широкая номенклатура запечатываемых материалов (от легких бумаг с толщиной до 0,05 мм и массой менее 40 г/м 2 до картона толщиной до 1,0 мм и массой до 1000 г/м 2);
• достаточно высокая рабочая скорость (до 10 – 17 тыс. оттисков/час для листовых машин и более 45 тыс. оттисков/час для рулонных);
• сравнительно небольшая величина отходов бумаги и высокая экологичность.

Хотя технические принципы офсетной печати остаются неизменными, используемое печатное оборудование можно разделить на три основные категории: малоформатное, листовое и рулонное.

4. Трафаретная печать.

Изготовление трафаретных печатных форм.

Трафаретная печать – способ печати, при котором оттиск получают путем

продавливания краски с помощью эластичного ракеля через печатную форму на бумагу или др. материал.

Форма для трафаретной печати представляет собой сетку из натурального шелка (шелкотрафаретная печать), синтетической ткани или металла, натянутую на специальную раму. Печатающие элементы формы представляют собой открытые участки сетки, пробельные элементы перекрыты задубленным или полимеризованным копировальным слоем. Для трафаретной печати используются вырезные, рисованные, печатные формы, изготовляемые вручную, о также фотомеханические формы.

Существуют три способа изготовления фотомеханических печатных форм: прямой, косвенный и комбинированный. При прямом способе диапозитив копируют непосредственно на сетку, покрытую копировальным слоем. Под действием света копировальный слой под прозрачными участками диапозитива задубливается (или полимеризуется), а на участках, не подвергшихся действию света, удаляется в процессе проявления.

При косвенном способе копию получают на временной подложке – синтетической пленке, а затем переносят на сетку.

В «Ризографе» печатная форма изготавливается путем перфорирования формного материала термоголовкой.

Комбинированный способ сочетает элементы прямого и косвенного способов.

Машины трафаретной печати могут использоваться там, где применение

оборудования других способов печати на не рационально, например, при

печатании на жестких, изогнутых поверхностях, для отделки переплетных

крышек и выпуска продукции с толстыми слоями красок.

5.Флексографский способ.

Флексография - это разновидность высокой печати, использующая эластичные (гибкие) печатные формы и низковязкую краску. Флексографские машины изначально разрабатывались для печати на упаковочных материалах и практически не имеют ограничений по типу запечатываемого материала. Как правило, материал выбирается, исходя только из технологического процесса, который необходим для создания упаковки или иной продукции. Возможно использование бумаги, любого вида картона (мелованный, со специальным покрытием, ламинированный и т. д.), самоклеющихся материалов, металлической фольги, пленочных полимерных материалов любого типа и толщины (современные производители используют специальные средства для печати на ультратонких, чувствительных к нагреву пленках, как например уникальная система «холодное зеркало» фирмы Mark Andy). Кроме того, можно печатать на нестандартных материалах с грубой фактурой, таких, например, как ткань.

Для флексографской печати используются гибкие фотополимерные формы. Именно от них флексография и получила свое название. Такие формы имеют целый ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с формами, используемыми в других типах печати. Они сочетают в себе простоту изготовления (процесс, несколько похожий на изготовление офсетной формы) с высокой тиражестойкостью, присущей формам при высокой и глубокой печати. Тиражестойкость фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометаллической офсетной формы на порядок и составляет от 1 до 2,5 млн. оттисков.

Эластичность формы позволяет ей работать и как декель, что исключает

процесс приправки, а так же печатать на материалах с такой грубой фактурой, на которой печать офсетным способом вообще невозможна.

Кроме присущей флексографии гибкости в выборе носителей еще одним ее

преимуществом является цена. Фотополимерные флексографские формы гораздо дешевле, чем металлические формы для глубокой печати, и это только одно из слагаемых относительной дешевизны флексографической печати. Поскольку флексографские машины часто комбинируются в одну линейку с устройствами для ламинирования, высечки, фальцовки и склейки, они оказываются экономичнее других печатных машин, с раздельным технологическим процессом.

Флексографская машина в типичной конфигурации может печатать на листах

пластика, высекать в них отверстия, складывать их в пакет, а затем

склеивать его - и все это в одном технологическом цикле. По этой причине

печатников, использующих флексопечать, часто называют изготовителями

упаковки.

Особенностью флексографии является также ее способность оперировать формами различного размера, что позволяет оптимизировать использование материалов, в то время как фиксированные размеры офсетных форм часто приводят к повышенному проценту отходов. А возможность флексографских машин работать с водными красками, а не с красками на основе растительных масел, принятыми для офсетной литографии, часто является решающим фактором при выборе способа печати на упаковочных материалах для пищевых продуктов. Обычно водные краски оказываются предпочтительнее по экологическим соображениям.

Но часто для изготовления безопасной упаковки для продуктов использование красок на водной основе регламентируется правительственными предписаниями.

полиграфической ярмарки DRUPA’82 фирмы DuPont, Zecher и Windmueller & Huelscher впервые отпечатали иллюстрационное изображение флексографским способом.

6.Заключение.

На данный момент самое большее распространение получил офсетный способ печати. Менее распространена флексография. Уже редко встречаеться высокая печать прародительница флексографии. В узком спектре рынка полиграф услуг расположена трафаретная печать. И как экзотика в Самаре смориться глубокая, представленная в нашем городе всего лишь одной типографией. Также много разновидностей шелкографии и единичные станки тампопечати и сухого офсета. Поэтому в моей контрольной рассказывается лишь о самых распространённых способах печати и способах изготовления к ним печатных форм.

7. Литература:

1. В.И.Шеберстов. «Технология изготовления печатных форм». М.: Книга. 1990.

2. ОСТ 29.128-96. Пластины монометаллические, офсетные предварительно очувствленные. Общие технические условия.

3. Справочник к продуктам фирмы Lastra. Манербио, 1996.

4. Технология изготовления печатных форм. Шеберстов В.И. – М.: Книга, 1990. – 224 с.

5. Технология аналоговых цветопробных систем. Match Print Imation // Полиграфия. – 1997. – №5, 34 с.

6. Технология полиграфического производства. Изготовление печатных форм./ Волкова Л.А. – М.: Книга, 1986. – 368 с.

7. Грибков А.В. Формное оборудование. – М.: Книга, 1988. – 320 с.

8. Спихнулин Н.И. Формные и печатные процессы. – М.: Книга, 1989. – 360 с.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

3.2. Изготовление печатных форм

Печатная форма - плоская или цилиндрическая поверхность, которая служит для образования и сохранения тиражируемого изображения в виде отдельных участков, воспринимающих печатную краску (печатающие элементы) и не воспринимающих ее (пробельные элементы). Печатающие элементы не только воспринимают краску, но и передают ее на запечатываемый материал.

Формная пластина (предварительно очувствленная пластина) – металлическая, полиэфирная или бумажная основа с нанесенным на нее копировальным слоем.

Печатные формы различаются взаимным расположением печатающих и пробельных элементов, что и определяет вид печати: плоская, глубокая, высокая или трафаретная.

Непосредственно в ходе изготовления печатной формы оригинал-макет (обычно фотоформа) оптическим методом переносится на неэкспонированную формную пластину. Для этого используется либо метод контактного копирования, либо метод проекционной записи.

В процессе контактного копирования светочувствительный слой проявленного фотографического изображения (фотоформы) приводится в контакт с копировальным (эмульсионным) слоем неэкспонированной формной пластины. Как правило, для создания необходимого контакта используется вакуумный прижим.

Запись осуществляется в масштабе 1:1, при этом исходное зеркальное изображение фотоформы в результате копирования преобразуется в прямое и, наоборот, прямое изображение - в зеркальное.

Проекционный метод копирования является более гибким как с точки зрения предоставляемых возможностей изменения масштаба, так и с точки зрения преобразования зеркальности и, следовательно, является универсальным методом копирования.

После облучения или экспонирования формной пластины возможно применение промежуточных этапов (например, нагревания). Промежуточные операции выполняются перед проведением операции проявления с использованием предназначенных для данного формного материала физических и химических процессов.

Кроме того, существуют методы прямого изготовления печатных форм, исключающих стадию получения промежуточной фотоформы - CtP технологии.

В заключение печатная форма проходит этап отделки, т.е., например, обжигается (для повышения тиражестойкости) или консервируется (например, гуммируется для повышения сохранности и обеспечения печатных свойств).

3.3.1. Изготовление печатных форм

плоской офсетной печати

Формы плоской офсетной печати представляют собой гибкие формные пластины, на поверхности которых образовано изображение печатающих и пробельных элементов, расположенных в одной плоскости и различных по своему физико-химическому строению.

3.3.1.1. Печатные формы, изготовленные копированием

Метод копирования предполагает перенос изображения с фотоформы на копировальный слой формной пластины и последующей химико-фотографической обработки.

Копировальный процесс - перенос информации фотоформы с помощью света на формные пластины, покрытые светочувствительным копировальным слоем.

Светочувствительный слой - специально созданный слой, который под воздействием определенных излучений изменяет свои структурные и физико-химические параметры.

Светочувствительност ь - характеристика реагирования (наступающих изменений) светочувствительного слоя на падающий свет (определенное излучение, освещение). Светочувствительность характеризуется как величина, обратно пропорциональная экспозиции, необходимой для получения заданного контрольного параметра - оптической плотности фотослоя. Для фотополимеров это степень задубливания.

Копировальный процесс основан на способности копировального слоя изменять свои физико-химические свойства под действием света. Копировальный слой представляет собой тонкую (2-4 мкм) сухую пленку светочувствительного или очувствленного полимера. Такие слои обладают очень низкой светочувствительностью и рассчитаны на воздействие коротковолновыми лучами. По этому для переноса изображения с фотоформ на копировальный слой применяют контактное копирование и используют для экспонирования сильные источники освещения, например металлогалогенные лампы. Дальнейшая обработка копий возможна при слабом дневном свете или при освещении электрических ламп.

Копировальные слои обычно получают путем нанесения соответствующих жидких растворов на формные пластины или рулонный материал с последующим высушиванием и разрезкой рулонного материала на отдельные пластины.

Различают негативные и позитивные копировальные слои. При экспонировании свет проходит через прозрачные участки фотоформы и воздействует на копировальный слой (рис. 6), при этом участки слоя под воздействием излучения могут задубливаться или, наоборот, размягчаться, в зависимости от химического состава слоя.

Рис. 6. Копировальные слои

а – негативный, б – позитивный

1 – алюминиевая основа, 2 – копировальный слой, 3 – фотоформа

Таким образом, если после экспонирования отвердели пробельные элементы, а печатные после обработки были удалены, то такой слой будет негативным. И, наоборот, если пробельные элементы были размягчены, а печатные остались твердыми, то такой слой будет позитивным.

В зависимости от состава, а также фотохимических и физико-химических изменений, происходящих в копировальных слоях под действием света, их подразделяют на четыре группы:

гидрофильные полимеры очувствленные солями хромовой кислоты;

гидрофильные полимеры, очувствленные диазосоединениями;

фотополимеризующиеся слои;

слои на основе диазосоединений.

Гидрофильные полимеры, очувствленные солями хромовой кислоты , часто называют хромированными копировальными слоями. Они состоят из двух компонентов: гидрофильного полимера (поливинилового спирта) или желатина и соли хромовой кислоты (дихромата аммония), который в присутствии воздушно-сухого полимера приобретает светочувствительные свойства – разлагается под действием света с восстановлением шестивалентного хрома до трехвалентного (типа хромихромата). Взаимодействуя с полимером хромихромат задубливает его, т.е. изменяет способность растворяться в обычных для него растворителях до полной потери растворимости. Негативный слой. Недостаток этого, ранее широко применявшегося метода, заключается в необходимости дубления в темноте, что сокращает и усложняет процесс их хранения. Такие слои наносят непосредственно перед копированием.

Гидрофильные полимеры, очувствленные диазосоединениями – это слои, состоящие из двух компонентов (поливинилового спирта и диазосмолы). В результате фотохимического разложения диазосмолы при экспонировании образуются молекулы нерастворимого дубящего вещества, которое способствует дублению полимера. Эти слои также являются негативными и не подвержены темновому дублению, следовательно, имеют длительный срок хранения и могут наноситься задолго до применения (например, на предприятии - изготовителе).

Фотополимеризующиеся копировальные слои состоят из смеси полимеров и насыщенных соединений – мономеров, которые под действием света полимеризуются, т.е. происходит рост макромолекул с образованием сетчатой структуры. В результате полимеризующееся вещество изменяет свои физико-химические свойства и в том числе теряет растворимость. Следовательно, эти слои относятся к негативным слоям и для получения позитивного изображения на формной пластине следует воспользоваться позитивной фотоформой. Эти слои имеют длительный срок хранения.

Слои на основе диазосоединений в зависимости от своего состава могут быть позитивными и негативными, последние нашли в настоящее время широкое применение. Они состоят из ортонафтохинондиазидов (ОНХД) (О – диазохиноны нафталинового ряда) с введением некоторых элементов, улучшающих физико-химические и механически свойства слоев.

Такие слои до облучения нерастворимы (например, в щелочах) и являются гидрофобными (олеофильными). При экспонировании освещенные участки разлагаются с образованием инденкарбоновой кислоты. В процессе проявления слабыми растворами щелочей образуются соли инденкарбоновой кислоты, которые хорошо растворяются в воде и водных растворах т.е. засвеченные участки после химико-фотографической обработки легко смываются водой, а на копировальном слое формной пластины остаются участки, не подвергшиеся облучению.

Таким образом, для получения позитивного изображения следует слой экспонировать через диапозитив, а для получения негативного изображения, соответственно, через негатив.

Слои на основе диазосоединений неподвержены темновому дублению и сохраняют свои свойства более года.

Разновидности печатных форм плоской офсетной печати. В зависимости от природы формных пластин различают металлические, полимерные и бумажные.

Рис. 7. Строение формной пластины

Металлическая формная пластина представляет собой сложную четырехслойную структуру (рис. 7), каждый слой выполняет определенные функции:

Алюминиевая пластина со слоем зерненного алюминия. Алюминиевая пластина является механической основой печатной формы, слой зерненного алюминия позволяет удерживать при печати нужное количество увлажняющего раствора. Зернение может быть выполнено механическим способом (обработка абразивными веществами) и электрохимическим способом (имеет наибольшее распространение).

Анодная пленка. Покрывает развитую зерненную структуру поверхности алюминиевой пластины и обеспечивает износостойкость пробельных элементов.

Гидрофильный подслой. Покрывает анодную пленку, образуя устойчивые пробельные элементы формы.

Копировальный слой образует печатающие элементы формы, необходимые для воспроизведения изображения.

Таким образом, после формирования изображения на пластине поверхность печатающих элементов будет определяться структурой копировального слоя, включающего микрочастицы, создающие шероховатость поверхности. Поверхность пробельных элементов будет иметь сложную структуру: рельеф, образованный развитой мелко кристаллической структурой алюминия и слои анодной пленки и гидрофильного подслоя, полностью повторяющие этот рельеф.

Классификация металлических формных пластин:

По материалу основы - стальные и алюминиевые, причем поверхность алюминиевых пластин может оставаться гладкой, а может быть шероховатой – зерненной.

По типу копировального слоя – с позитивным или негативным.

По толщине основы: 0,15 мм, 0,20-0,24 мм, 0,30 мм.

По назначению: для пробной или тиражной печати.

Печатные формы изготовленные копированием. Процесс изготовления печатных форм состоит из следующих этапов: экспонирование, проявление, промывка, корректура, гуммирование и сушка.

Экспонирование. При экспонировании в результате фотохимического разделения печатающих и пробельных элементов изображение с диапозитивов переносится на копировальный слой. Происходит это с использованием специального оборудования – контактно-копировальных станков. В профессиональной среде они чаще всего называются копировальными рамами.

Рис. 8. Схема контактно-копировальной установки

На рис. 8 представлена принципиальная схема контактно-копировальной установки. На резиновый коврик 1 последовательно укладываются формная пластина 2 и фотоформа 3, причем копировальный слой формной пластины совмещается с эмульсионным слоем фотоформы. Далее опускается покровное стекло 4 и с помощью вакуумной системы 5 создается плотный контакт между стеклом, фотоформой, формной пластиной и опорной поверхностью коврика. Плотный контакт создается с целью удаления воздуха из зоны контакта. Экспонирование осуществляется облучателем 6. После основного экспонирования проводится дополнительное через рассеивающую пленку. Время дополнительного экспонирования занимает не более 30% от времени основного. При этом экспонируются следы от краев фотоформ, проклеивающего материала и т.п., следовательно уменьшится объем корректуры форм. Дополнительное экспонирование не проводится в случае воспроизведения высокохудожественных работ т.к. существует опасность удаления с печатной формы мелких печатающих элементов. В этом случае корректирование следует выполнить ручным методом.

Проявление, промывка и сушка осуществляются вручную или с использованием специального процессора. При ручной обработке на экспонированную пластину в раковине-мойке выливают проявляющий раствор и губкой равномерно распределяют его по всей пластине. Под действием проявителя на будущих пробельных элементах копировальный слой растворяется, обнажая поверхность алюминиевой основы. За тем проявленную пластину промывают водой, что бы полностью удалить слой и остатки проявителя с пробельных элементов. Далее готовая форма сушится на воздухе или в сушильном шкафу.

Все перечисленные операции можно проводить в автоматическом режиме в процессорах.

Корректирование печатных форм . При обнаружении дефектов – следов от краев фотоформ, проклеивающего материала, крестов и других ненужных элементов – форму корректируют специальными карандашами «плюс» и «минус». Карандаш, позволяющий добавить на форме недостающие элементы, называется «плюс». Соответственно, «минус» - карандаш способный удалять лишние детали. После проведения «минус» корректуры форма подвергается дополнительной промывке.

Нанесение защитного коллоида (гуммирование). Для защиты от внешних воздействий форму покрывают защитным слоем коллоида – натриевой солью карбоксиметил целлюлозы (Na КМЦ) или декстрином (углеводом C 12 H 20 O 10) и высушивают.

3.3.1.2. Изготовление печатных форм цифровыми методами по технологии «компьютер – печатная форма» и «компьютер – печатная машина»

Полиграфическая технология, получившая название «компьютер  печатная форма» является разновидностью СtР-технологий. Главным ее достоинством является получение готовых печатных форм без промежуточных операций. Оригинал–макет с компьютера издательской системы направляется на выводное устройство, в качестве которого могут быть принтер, фотонаборный аппарат или специализированное устройство.

В качестве формного материала используются пластины металлические, фотополимерные, серебросодержащие, с гибридными слоями, с термослоями.

Фотополимерные формные пластины для флексографской или офсетной печати включают фотополимерные композиции, в которых облученные участки поверхности теряют способность растворяться в технологических жидкостях. При дальнейшей химической обработке после экспонирования они образуют печатающие элементы, а неэкспонированные участки вымываются растворами и формируют пробельные элементы.

В серебросодержащих формных пластинах печатающие и пробельные элементы образуются в галогено - серебряном слое, нанесенном на подложку, после экспонирования и химической обработки.

Формные пластины с гибридными слоями состоят из металлической или полиэфирной основы, на которую нанесены два светочувствительных слоя - серебросодержащий и фотополимерный. После экспонирования и химической обработки верхний слой образует маску, через которую экспонируется фотополимерный слой, в результате чего и формируются печатающие и пробельные элементы формы.

В формных пластинах с термослоями печатающие и пробельные элементы образуются под воздействием ИК - излучения от 830 нм и выше. Печатающие и пробельные элементы формируются разными методами во время теплового воздействия на термослой. В зависимости от состава слоя возможно несколько вариантов формирования печатающих и пробельных элементов:

переход участков из гидрофильного состояния в гидрофобное;

диффузионный перенос изображения в многослойных структурах термослоя;

образование печатающих и пробельных элементов в различных слоях двойного слоя.

Рассмотрим, как реализуется технология «компьютер – печатная форма» на примере использования разных выводных устройств и машин.

Устройство на основе принтера применяется при возможности использования полиэфирных формных материалов. Единственным его отличием от классической схемы, является необходимость дополнительной термической обработки печатных форм в обжиговых печах. Некоторые модели специализированных принтеров включают в себя блок обжига форм. Разрешение вывода на таких устройствах достигает 2400 dpi.

Устройство на основе фотонаборного аппарата . Получение печатных форм в таких устройствах мало отличается от производства фотоформ. В качестве формного материала применяются полиэстровые или металлические пластины. Основным недостатком этих материалов остается их малая жесткость, вызванная небольшой толщиной материала 0.13 и 0.2 мм. Для химической обработки применяются специальные реактивы.

Применение специализированного оборудования так называемых плейтсеттеров. Лучшим решением является специализированное оборудование для прямого вывода печатных форм, включающие растровые процессоры, лазерные экспонирующие устройства и проявочные блоки. В зависимости от применяемого формного материала различают системы для производства металлических или полиэфирных печатных форм с нормальной толщиной и жесткостью. Максимальная разрешающая способность аппаратов составляет - 3600 dpi.

На базе этих аппаратов строятся законченные печатные комплексы, конкурирующие по оперативности с цифровыми печатными машинами и множительной техникой.

Технология «компьютер – печатная машина» также относится к разряду СtР-технологий. Основное ее отличие от многих других – получение печатной формы непосредственно на формном цилиндре печатной машины, при этом изображение поступает с компьютера издательской системы либо с компьютера, установленного в блоке с печатной машиной. Это способствует высокой оперативности получения тиража. Другим важным преимуществом является отсутствие увлажнения, что несколько упрощает процесс печатания.

Нестандартным материалом являются формные пластины, представляющие собой трехслойное полотно толщиной 0,18 мм. Основу (99%) толщины составляет полиэстер, на который последовательно нанесено два слоя: титан и силикон. За счет этого в машине реализован процесс «сухого офсета». Нижний основной полиэфирный слой - олеофильный. Он в дальнейшем используется как основа печатающих элементов. Средний, титановый, служит для поглощения энергии лазера и быстрого разогрева верхнего слоя кремний-органики (силикона) с целью его разрушения или испарения. Кроме того, титановый слой используется для визуализации изображения. Верхний силиконовый слой - олеофобный, из него формируются пробельные элементы. В процессе экспонирования он под воздействием лазерного излучения прогревается и разрушается. В результате силиконовое покрытие остается только в неэкспонированных областях. Формный материал располагается непосредственно в печатной машине. Сама форма создается перед печатанием тиража и удаляется с печатного цилиндра после окончания печатания.

Недостатками этой технологии является высокая стоимость расходных материалов, ограниченный выбор красок по цветности, чувствительность формы к посторонним частицам (сгустка краски, частицы бумаги и т.п.), повышенные требования к помещению - влажность, температура, освещенность, содержание углекислого газа, шум, вибрация и другие.

3.3.2. Изготовление печатных форм высокой печати

Способ высокой печати - передача изображения на запечатываемый материал с печатной формы, на которой печатающие элементы расположены выше пробельных.

Печатающие элементы форм высокой печати расположены в одной плоскости. Пробельные элементы заглублены с таким расчетом, чтобы на них не попадала краска в процессе печатания. Минимальная величина углублений зависит от расстояния между печатающими элементами – чем больше расстояние между элементами, тем более углубленными должны быть пробельные. Так в штриховых формах в зависимости от расстояния между штрихами глубина пробельных элементов составляет 0,04-1,00 мм, а для растровых форм она зависит от линиатуры растра и от тонов изображения. Для обеспечения оптимального печатного процесса требуется не только необходимая глубина пробельных элементов, но и определенный трапециевидный профиль печатающих.

В высокой печати используется большое многообразие форм, различающихся по многим признакам. Формы подразделяются на оригиналы и стереотипы.

Формы-оригиналы изготовляются с текстовых или изобразительных оригиналов и предназначены для печатания тиража или для размножения печатных форм. Оригинальные изобразительные формы независимо от способа их изготовления называются клише .

Стереотипы - это формы–копии, полученные с оригинальных форм и служащие только для печатания тиража.

Печатные формы могут быть изготовлены в виде монолитных гибких (реже эластичных) или жестких пластин форматом равным формату запечатываемого листа. Также они могут быть составлены из отдельных пластин содержащих одну или несколько полос издания. Реже используются тестовые формы, состоящие из отдельных литер или отдельных строк, которые раньше составляли основу печатного производства. Такие формы называют наборно-отливные .

Широкое применение находят оригинальные формы, полученные форматной записью путем копирования со штриховых, растровых или текстовых фотоформ на формные пластины. При этом в зависимости от типа формных пластин пробельные элементы углубляют:

химическим травлением металла (микроцинковые формы);

удалением незаполимеризованного материала (фотополимерные формы).

3.3.2.1. Изготовление фотополимерных форм высокой печати

Фотополимерные печатные формы – это формы высокой печати, у которых печатающие (а в некоторых случаях и пробельные) элементы сформированы из фотополимеров. Они представляют собой тонкую монолитную плоскую или полукруглую (под формат печатного цилиндра) пластину с рельефным изображением текста и иллюстраций.

Фотополимер представляет собой высокомолекулярное соединение сшитой (трехмерной) структуры, полученной в результате светового воздействия на фотополимеризующийся материал. Важнейшими компонентами таких материалов являются полимеры – производные целлюлозы и поливинилового спирта, полиамиды. В качестве сшивающих агентов используются ненасыщенные мономеры, олигомеры или их смеси. В результате экспонирования фотополимеризующихся материалов через негатив в его слое формируются рельефные печатающие элементы (рис. 9).

Рис. 9. Схема изготовления фотополимерных печатных форм из твердых фотополимеризующихся материалов

1 – металлическая пластина, 2 – противоореольный слой, 3 – твердый фотополимерный материал, 4 – прозрачные участки фотоформы, 5 – непрозрачные участки фотоформы.

Пробельные элементы образуются за счет удаления незаполимеризованного материала.

Фотополимерные печатные формы характеризуются простотой технологии изготовления, высокой тиражестойкостью, хорошим качеством воспроизведения текстовой и изобразительной информации.

По своему физическому состоянию фотополимеризующиеся материалы подразделяются на твердые, находящиеся в воздушно-сухом состоянии и жидкие - текучие. В твердых среди других компонентов находится пленкообразующий полимер, а в жидких вместо него вводятся жидкие ненасыщенные олигомеры и мономеры. Под воздействием ультрафиолетового излучения происходит полимеризация. При этом твердые фотополимеризующиеся материалы становятся не растворимыми в тех растворителях, в которых они растворялись до облучения, а жидкие фотополимеризующиеся материалы переходят в твердое также нерастворимое состояние. Формы изготовленные из твердых фотополимеризующихся материалов находят более широкое применение.

Печатные формы из твердых фотополимеризующихся материалов изготавливаются на промышленно произведенных пластинах. Такие пластины состоят из металлической подложки толщиной 0,2-0,3 мм, к которой прикреплен с помощью противоореольного слоя слой фотополимеризующегося материала толщиной 0,4-1,5 мм и более.

В зависимости от состава фотополимеризующихся материалов фотополимерные формы можно разделить на три группы: спиртоводовымываемые (на основе полиамидов), щелочеводовымываемые (на основе соединений целлюлозы) и водовымываемые (на основе поливинилового спирта).

Процесс изготовления фотополимерных печатных форм состоит обычно из следующих операций:

Предварительное (кратковременное) освещение слоя источниками УФ-излучения (рис. 9б), вызывающее в слое химическую реакцию, связывающую кислород. Это увеличивает светочувствительность слоя и повышает качество печатных форм.

Экспонирование через негативы (рис. 9в). УФ-излучение, проходя через прозрачные участки негатива, проникает на всю глубину слоя и полимеризует его. В результате диффузионного излучения полимеризация распространяется в стороны, а в нижней части она расширяется за счет отраженного от подложки излучения. Таким образом, сформированные печатающие элементы приобретают оптимальный для печатания трапециидальный профиль. Экспонирование производят в экспонирующих установках, принцип работы которых аналогичен работе копировальных станков используемых при изготовлении форм плоской офсетной печати.

Вымывание незаполимеризованного слоя с пробельных элементов (рис. 9г) проводится в течении нескольких минут в вымывных машинах или совместно с последующими операциями в специализированных поточных линиях.

Доэкспонирование после промывки и сушки (рис. 9д) осуществляется дополнительным освещением формы УФ-излучением в течении нескольких минут. В результате этой операции увеличивается степень полимеризации и ее равномерность по всему объему печатающих элементов, что способствует увеличению тиражестойкости формы.

1. Изготовление форм плоской офсетной печати

2. Изготовление форм высокой печати на основе фотополимерных композиций

3. Разновидности печатных форм глубокой печати

4. Изготовление форм для специальных видов печати

5. Прямые способы изготовления печатных форм

6. Влияние способов изготовления печатных форм на требования к обработке информации

Список литературы

1. Изготовление форм плоской офсетной печати

На печатной форме плоской офсетной печати (рис. 1) печатающие и пробельные элементы находятся практически в одной плоскости. Способ изготовления печатных форм, осуществляемый с использованием позитивных фотоформ и с применением предназначенных для такого способа позитивно работающих формных пластин, называется способом позитивного копирования. При этом копировальный слой формных пластин обладает такими свойствами, что в процессе проявления он удаляется с засвеченных участков, и в итоге эти участки печатной формы становятся невосприимчивыми к печатной краске.

Соответственно, название способ негативного копирования появилось в результате того, что в ходе изготовления печатной формы используются негативные фотоформы. При этом применяются формные пластины с негативным копировальным слоем. В ходе обработки копировальный слой удаляется со всех участков, которые не были достаточно засвечены. Воздействие экспонирующего излучения происходит на прозрачных участках фотоформы, соответствующих печатным элементам, воспринимающим печатную краску.

Перед тем, как производить экспонирование или копирование формных пластин, каждая из которых предназначена для одного из однокрасочных изображений, на пластинах пробиваются отверстия приводки, что обеспечивает точное размещение фотоформ/макета печатного листа. Очень часто на печатной форме пробиваются приводочные отверстия предназначенные для ее правильной установки в печатной машине. Эти отверстия могут быть сделаны уже после проявления экспонированной формной пластины. В традиционном фоторепродукционном процессе форма плоской печати может быть изготовлена экспонированием в проекционной или контактной системе.

Проекционные экспонирующие системы (работающие на отражение или на пропускание) используются при выпуске черно-белой книжной и газетной продукции (так же, как и в трафаретной печати), т.е. продукции, к которой не предъявляются высокие требования в отношении качества. Проекционная растровая система работает по принципу эпидиаскопа (для оригиналов, выполненных на непрозрачной основе) или как диапроектор (для оригиналов, выполненных на прозрачной основе). Макет, фотоформу полосы создают в виде клеевого монтажа на бумажной или прозрачной основе (рис. 2). Фотоформа сверстанной полосы проецируется на формную пластину. В результате в процессе экспонирования на печатной форме записывается последовательность полос, соответствующая монтажному листу.

Рис. 2. Микрофотография поверхности печатной формы плоской офсетной печати

При работе на копировальномножительной машине (stop&045;and&045;repeat – остановиться и повторить) (рис. 3) можно обходиться даже без монтажного листа. В этом устройстве контактным методом копируются фотоформы полос издания, установленные в специальной кассете. При экспонировании в контактнокопировальной раме с вакуумным прижимом (рис. 4) необходимо обеспечить контакт полноформатного монтажа, выполненного на прозрачной основе, с формной пластиной. Монтажная фотоформа фиксируется на формной пластине посредством точного размещения по приводочным штифтам и укладывается в контактнокопировальную раму. Монтаж и формная пластина оказываются между гибким резиновым полотном и стеклянной пластиной. Воздух из внутреннего пространства "сэндвича" отсасывается и, таким образом, создается давление воздуха между полотном и стеклянной пластиной, что обеспечивает удовлетворительный контакт между копируемым монтажом и пластиной. Затем производится экспонирование от источника УФ излучения.

Фотохимически активный слой формной пластины реагирует на поток света, падающий от источника излучения. Для получения хороших результатов копирования на формную пластину должна воздействовать минимально допустимая энергия, приходящаяся на единицу площади. Как и при изготовлении фотоформ, оптимальная экспозиция зависит от источника излучения и от свойств формного материала.

Рис. 3. Система проекционного копирования (технология на пропускание) для изготовления печатных форм плоской офсетной и трафаретной печати (Proditec Projectionssysteme)

Рис. 4. Копировально-множительная машина (стоп – стартового типа)

Излучение чаще всего генерируется посредством галогенной лампы накаливания. Пучок излучения состоит из параллельно направленной и переменной диффузной составляющих. Диффузнорассеянная часть потока может быть значительно увеличена посредством применения рассеивающей матовой пленки. Это необходимо при позитивном копировании для того, чтобы исключить запись на печатной форме пылинок и обрезных краев фотопленки. Нежелательным эффектом является исчезновение мелких деталей в процессе экспонирования, когда при излишне большой экспозиции излучение попадает под темные участки фотоформы.

Рис. 6. Контактно-копировальная рама с устанавливаемым матовым листом (Sack)

Проявление (в растворах/химическое) в простейшем случае выполняется вручную, однако предпочтительнее его вести в кювете или в проявочной машине. Перед тем как наносится защитный слой, пластину проверяют на наличие ошибок и, если необходимо, корректируется вручную. При так называемой "минус корректуре" нежелательные печатающие элементы удаляются корректурной жидкостью, ручкой или кистью. "Плюс&045;корректура" является более сложной. Могут быть внесены только очень незначительные изменения, такие, как заполнение краской дефектов или небольших участков на плашке при выворотке. Для этого на участках, требующих корректуры, сначала должен быть смыт уже имеющийся там защитный слой, а затем на эти места наносится корректурный лак.

Стадии корректуры и создания защитного слоя, а также стадия термообработки составляют область процессов отделки печатных форм. В процессе нанесения защитного слоя (называемого "гуммированием") пластина покрывается тонким слоем гуммиарабика или раствора аналогичного химического состава, которые придают пробельным элементам устойчивые гидрофильные свойства. Твердость копировального слоя повышается в процессе термообработки, чем достигается большая тиражестойкость печатной формы. При выборе оптимальной экспозиции должны быть учтены следующие требования:

· интервал оптических плотностей, типичный для данного печатного процесса, должен быть воспроизведен на печатной форме;

· изменения в передаче градаций на стадии перехода от фотоформы к печатной форме должны находиться в узком диапазоне допусков.

Управление процессом копирования позитивных печатных форм осуществляется посредством анализа микроштрихового поля, содержащегося в контрольном тест объекте. Группа микроштрихов наименьших размеров, воспроизводимых на печатной форме, обычно находится в диапазоне 12 мкм или 15 мкм (при печати бесконечных формуляров – 20 мкм). На рис. 5 приведен соответствующий пример . Для контроля процесса негативного копирования дополнительно с микроштриховыми полями используется полутоновый клин. Более подробно спецификации и/или стандарты для оценки печатной формы представлены ниже:

· стандартизация способа офсетной печати по BVD/FOGRA (13.2.3), ;

· стандартизация многокрасочной газетной печати ;

· стандартизация печати бесконечных формуляров (13.2.3), ;

· стандарт DIN 16620, часть 2 или соответствующий ему стандарт ISO;

· ISO 12218 - общий стандарт офсетной печати, .

Оценка растровых величин на печатной форме не является необходимой, так как она может быть выполнена по копировальной шкале FOGRA на основе считывания микроштриховых полей (рис. 5). На обычных формных материалах с диазотипными копировальными слоями воспроизведение контрольной шкалы оценивается с помощью микроскопических измерений. Однако этот метод не всегда применим при использовании цифровых технологий изготовления печатных форм "компьютер – печатная форма".

Вследствие небольшого светорассеяния и попадания экспонирующего излучения под непрозрачные участки фотоформы при позитивном копировании обнаруживается уменьшение размеров растровых точек с переходом от фотоформы к печатной форме и, наоборот, при негативном копировании происходит увеличение размеров растровых точек. В средних тонах размеры растровых точек отклоняются примерно на 3%. Разница обычно учитывается на стадии доформных процессов. Данные отклонения внесены в стандарты на процессы плоской офсетной печати (ISO 12647 часть 2; раздел 14.4) и газетной печати (ISO 12647, часть 3; раздел 14.4).

Управление процессом экспонирования при изготовлении печатных форм зависит от характеристик фотоформ и осуществляется с помощью так называемого "интегратора излучения" (известного как "счетчик тактов"). Это устройство автоматически рассчитывает экспозицию как произведение действующей интенсивности излучения на время экспонирования. Засветка прекращается, как только достигается требуемый уровень экспозиции.

Рис. 5. Тест-объект для контроля процесса позитивного или негативного копирования в производстве печатных форм плоской офсетной печати (UGRA/FOGRA)

Поверхность формного цилиндра глубокой печати служит не только для переноса краски на запечатываемый материал, но и для создания опоры ракелю в процессе печати. Каждый раз, непосредственно перед получением оттиска, ракель удаляет краску с поверхности пробельных элементов, которые представляют собой перемычки между растровыми ячейками (печатающими элементами). При классическом способе изготовления печатных форм методом травления плавность тоновых переходов обеспечивается различной глубиной растровых ячеек.

В другом способе изготовления форм тональность изображения на оттисках передается одновременно за счет различной глубины ячеек и за счет различной площади печатающих элементов.

Способ переноса изображения на формный цилиндр, в котором печатающие элементы имеют разную величину при одинаковой глубине, по аналогии с высокой и плоской офсетной печатью, не нашел широкого признания (рис. 1.3-11).

На сегодняшний день основным формным процессом в технологии глубокой печати считается метод электронно-механического гравирования (различная площадь и глубина печатающих элементов). В современных типографиях травление форм глубокой печати, несмотря на высокое качество воспроизведения тоновых изображений, которое дает этот метод, применяется крайне редко. Однако в целях полноты нашего обзора рассмотрим кратко основные аспекты этого процесса.

Пигментный способ изготовления печатных форм (травление)

В традиционном способе глубокой печати изображение на формном цилиндре получают путем травления меди через задубленный слой, образованный с помощью промежуточного светокопировального материала- пигментной бумаги. Обычно непосредственно перед экспонированием пигментную бумагу очувствляют в растворе бихромата калия. Сначала в копировальных рамах на пигментную бумагу копируется растровая сетка, а далее - информация с диапозитивов. Затем в специальном пигментно-переводном станке экспонированную копию пигментно-желатиновым слоем «прикатывают» к поверхности формного цилиндра. Безусадочная бумажная основа, которая отделяется при дальнейшей обработке, обеспечивает точность приводки. Наряду с бумагой для перевода копии используется так называемая пленка «аутофильм», которая состоит из лавсановой подложки, разделительного и светочувствительного слоев.

При дальнейшей обработке (цилиндр вращается в емкости с водой 40 _С) от пигментного слоя отделяется бумажная основа, незадубленный пигментно-желатиновый слой набухает и все незадубленные участки растворяются и удаляются с поверхности цилиндра. Этот процесс можно назвать «проявлением» копии. После высушивания на медной поверхности цилиндра остается рельеф задубленных желатиновых слоев переменной толщины. Эти слои находятся внутри сформированных стенок (наиболее задубленных и толстых слоев) печатных элементов. Все операции осуществляются в автоматизированных проявочных машинах с программным управлением.

Перед травлением пробельные элементы покрываются кислотоупорным асфальтовым лаком. Тем самым корректируются отдельные дефекты задубленного рельефа. Процедуру травления проводят в специализированных аппаратах с программным управлением.

Травление цилиндров осуществляется растворами хлорного железа при их окунании или обрызгивании. По мере диффузии травящего раствора через желатиновый слой на медной поверхности формируется изображение. Под тонкими участками желатинового слоя травление начинается раньше, следовательно, и глубина печатающих элементов, полученных в слое меди, будет больше, чем под более толстыми участками. В итоге, после окончания процесса на поверхности цилиндра получается печатная форма с постоянной площадью и переменной глубиной печатающих элементов.

Электромеханическое гравирование печатных форм

Процесс электромеханического гравирования в корне отличается от пигментного способа получении печатных форм. На современном производстве управление процессом осуществляется из массива данных допечатных процессов, что исключает необходимость монтажа сканируемого оригинала на вращающемся синхронно с гравируемым цилиндром в барабане (рис. 1.3-14). Гравировальный автомат последнего поколения сконструирован по типу токарного станка и состоит из шпинделя (патрона), в котором закреплен формный цилиндр, и гравировальной головки. Формный цилиндр вращается при гравировании с постоянной окружной скоростью (приблизительно 1 м/с - в зависимости от линиатуры гравирования). Одновременно движется алмазный резец гравировальной головки, работающий с высокой частотой (4-8 кГц), причем алмаз проникает в медную рубашку на различную глубину. Результат этого процесса представлен в качестве примера на рис. 2.2-5 и 2.2-6. Постоянная скорость и непрерывность вращения цилиндра, а также постоянная частота гравирования обеспечивают равноудаленность печатающих элементов друг от друга по радиусу цилиндра (в направлении гравирования).

Рис. 2.2-5 - Печатающие элементы, полученные на поверхности цилиндра способом электромеханического гравирования. Формирование градации осуществляется за счет различного объема печатающих элементов, т. е. за счет изменения их глубины и площади

Ячейки располагаются в шахматном порядке (рис. 2.2-5 и 2.2-6). Шаг гравирования в поперечном направлении определяется перемещением гравировальной головки за один оборот цилиндра параллельно его оси.

Рис. 2.2-6 - Ячейки, выгровированные электромеханическим способом (максимальная глубина гравирования)

Рис. 2.2-7 - Гравировальная машина для электромеханического гравирования с 16 гравировальными головками (HelioKlischograph K 406-Sprint, HELL Gravure System)

В зависимости от ширины запечатываемого рулона число гравировальных головок, работающих одновременно, может увеличиваться с 8 (стандарт) до 16 (рис. 2.2-7, см. также раздел 4.3.4). Медные заусенцы удаляются прямо в процессе гравирования скребком (шабером), закрепленным на гравировальной головке. Перед получением пробного оттиска цилиндр полируют, а затем по результатам пробной печати осуществляют незначительную ручную корректировку. В качестве заключительного этапа наносят слой хрома, который позволяет значительно повысить тиражестойкость печатной формы.

Лазерное гравирование печатных форм

На протяжении многих лет специалисты стремятся найти способ увеличения скорости и снижения стоимости процесса гравирования. В результате в качестве альтернативы электронно-механическому методу были предложены способы изготовления печатных форм - лазерное и электронное гравирование. Лазерное гравирование печатных форм уже используется на ряде предприятий. В 1995 г. компания Мах Datwyler A6 выпустила первый промышленный образец лазерного устройства прямого гравирования форм, использующего твердотельный лазер, позволяющего получать печатающие элементы на цинковом слое формного цилиндра (он получил название «Laserstar»). Форма печатающих элементов в этом способе гравирования сходна с формой элементов, получаемых травлением (частота гравирования составляет 70 кГц).

После гравирования цилиндр полируется, очищается, и в заключение его покрывают слоем хрома. Процесс подготовки цилиндров к гравированию после печати включает применение аналогичных механических, химических и электрохимических операций, что и подготовка медных цилиндров. Следует отметить, что тенденция постепенной замены меди цинком в качестве материала для «формного» слоя приобретает все большую популярность.

С развитием лазерного гравирования технология глубокой печати получила новые возможности: значительно сократились отрицательные явления, которые отличали традиционную глубокую печать: плохо читаемый мелкий текст с неровностями (зазубрина ми) штриховых деталей; появилась возможность применения частотно-модулированного растрирования (раздел 1.4.3).

Сущность технологий непрямого (косвенного) гравирования заключается в использовании черного светочувствительного слоя, нанесенного на медную поверхность формного цилиндра. Лазер удаляет этот слой в соответствии с ранее оцифрованным оригиналом (из цифрового массива данных), после чего проводится операция травления (например, «DIGILAS» фирмы Schepers-Ohio).

Получение пробных оттисков

Для снижения нагрузки на производственные печатные машины пробная печать на предприятиях осуществляется на специальных пробопечатных устройствах (рис. 2.2-8 и 2.2-9). Они состоят из простого механизма для размотки бумажного полотна (обычно рассчитанного на использование рулонов различной ширины), четырех печатных секций и листовой приемки. Линия сушки между печатными секциями из-за низкой скорости печати (приблизительно 15% от номинальной производственной скорости тиражной печати) значительно короче, чем в печатной машине. Сушильное устройство имеет преимущественно одностороннее исполнение. Механизм смены печатного цилиндра оснащен поворотным устройством с тремя или четырьмя магазинами, применяемым для установки печатных цилиндров различной ширины(рис. 2.2-8). Для получения оттисков, идентичных тиражным, пробная печать выполняется красками с подобранными реологическими свойствами.

Рис. 2.2-8 - Конструктивное построениепробопечатного станка глубокой печати (КВА)

Имеются также более простые пробопечатные станки глубокой печати, в которых на лист бумаги, закрепленный на большом барабане, последовательно с четырех формных цилиндров наносятся печатные краски. Условия, приближенные к условиям печати тиража издания, обеспечиваются применением специального устройства.

Предыдущая статья: Кто продает им еду и напитки? Следующая статья: Мойка в гараже: как правильно все сделать