Курсовая работа Разработка технологии изготовления печатных форм плоской офсетной печати по схеме «компьютер печатная форма. Московский государственный университет печати Цифровые технологии формных процессов плоской офсетной печати

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

Процесс получения печатной формы состоит из следующих стадий:

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

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

финишинговая обработка копии.

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

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

Позитивное копирование

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

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

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

Основная литература: (8 , 5 )

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

Контрольные вопросы :

Сущность фотомеханического способа изготовления печатных форм.

Сущность электрографического способа изготовления печатных форм.

Основные способы закрепления изображения на пластине.

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

Сущность процесса электрофотографирования.

Тема лекции №10. Формы высокой печати

Разновидности форм высокой печати

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

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

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

2) химический состав слоя, зависящий от состава ФПК;

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

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

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

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

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

1) контроль фотоформы и формной пластины;

3) экспонирование оборотной стороны формной пластины;

4) основное экспонирование через негативную фотоформу;

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

6) сушка (в случае использования вымывания);

7) финишинг (устранение липкости формы);

8) дополнительное экспонирование.

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

Процесс изготовления цилиндрической бесшовной формы включает операции:

1) расчет размеров и разрезка ФПП;

2) экспонирование оборотной стороны пластины;

3) нанесение липкого слоя на гильзу;

4) размещение пластины на гильзе и сплавление стыковых краев;

5) шлифование поверхности ФПП (до необходимого размера);

6) основное экспонирование через фотоформу;

7) удаление незаполимеризованной ФПК;

9) окончательная отделка формы.

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

Рисунок-10.1 – Строение форм высокой печати

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

Типографские фотополимерные формы изготавливаются по следующей схеме:

1) контроль негативной фотоформы и формной пластины;

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

3) основное экспонирование через фотоформу;

4) удаление незаполимеризованного слоя вымыванием;

6) дополнительное экспонирование.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок-10.2 – Схема одноступенчатого травления металлической формы высокой печати

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

Основная литература: (1 , 2 )

Дополнительная литература: (3 )

Контрольные вопросы:

Виды форм высокой печати.

Структура форм высокой печати.

Схема изготовления флексографских фотополимерных форм.

Схема изготовления типографских фотополимерных форм.

Формирование печатающих и пробельных элементов форм высокой печати.

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

Преимущества цифровых технологий формных процессов

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

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

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

Основные разновидности цифровых технологий формных процессов

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

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

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

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

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

Лазерная запись информации на формные материалы

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

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

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

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

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

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

Лазеры, используемые в формных процессах

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Требования к лазерам, используемым в формных процессах

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

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

Основная литература: (2 )

Дополнительная литература: (5, 6, 7)

Контрольные вопросы:

Какие преимущества имеют цифровые технологии формных

процессов?

Виды цифровых технологий формных процессов.

Лазерная запись информации на формные материалы.

Лазеры в формных процессах.

Требования к лазерам, используемым в формных процессах.

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

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

тип источника излучения;

способ реализации технологии;

тип формного материала;

процессы, происходящие в приемных слоях,

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

1) компьютер - печатная форма (СtР);

2) компьютер - печатная машина (CtPress);

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

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

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

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

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

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

Рисунок-12.1 – Структуры форм плоской офсетной печати, изготовленных

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок-12.2 – Процесс изготовления форм плоской офсетной печати

по цифровым технологиям

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

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

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

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

6 - печатающий элемент; 7- пробельный элемент

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

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

Рисунок-12.4 –

способом термоструктурирования

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

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

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

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

а- формная пластина; б- экспонирование;

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

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

6- печатающий элемент; 7- пробельный элемент

Рисунок-12.5 – Изготовление формы на светочувствительной

а- формная пластина; 6 - экспонирование;

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

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

Рисунок-12.6 – Изготовление формы на термочувствительной пластине

способом термодеструкции

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

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

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

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

Рисунок-12.7– Изготовление формы на термочувствительных пластинах способом

изменения агрегатного состояния

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

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

Основная литература: (2 )

Дополнительная литература: (3 )

Контрольные вопросы:

Классификация цифровых технологий офсетных формных процессов.

Структуры форм плоской офсетной печати.

Схемы изготовления форм плоской офсетной печати по цифровым технологиям.

Изготовление печатных форм по технологии CtP.

Изготовление печатных форм по технологии CtPress

Тема лекции №13. Цифровые технологии изготовления флексографских печатных форм

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

вариант технологии изготовления форм: изготовленные лазер­ным

гравированием и по масочной технологии;

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

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

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

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

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

по цифровой (I ) и аналоговой (II ) технологиям

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

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

Схемы изготовления форм по цифровым технологиям

Фотополимерные пластинчатые формы изготавливаются по следующей схеме:

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

подготовка оборудования к работе (ЛЭУ для записи информации

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

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

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

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

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

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

8) сушка формы (при необходимости);

9) финишинг (рис. 13.2, е);

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

11) контроль печатной формы,

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

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

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

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

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

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

Рисунок-13.2 – Изготовление флексографской формы по цифровой масочной техно­логии

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

Фотополимерные печатные формы

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

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

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

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

при растяжении флексографских форм, изготовленных по:

а – цифровой и б – аналоговой технологиям

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

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

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

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

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

Основная литература: (2 осн. )

Дополнительная литература: (3 доп. )

Контрольные вопросы:

Классификация флексографских форм, изготовленных по цифровым технологиям.

Схемы изготовления форм по цифровым технологиям.

Фотополимерные цилиндрические формы.

Эластомерные цилиндрические формы.

Тема лекции №14. Цифровые технологии изготовления форм глубокой печати

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

По способу изготовления различают формы глубокой печати:

1) изготовленные ЭМГ;

2)лазерным гравированием (способ прямого гравирования);

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

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

1) на рабочем слое меди;

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

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

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

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

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

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

с последующим травлением

Рисунок-14.1 – Строение форм глубокой печати

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

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

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

2) ЭМГ на ЭМГА;

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

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

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

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

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

2) нанесение цинкового слоя;

3) полировка цинкового слоя;

4) лазерное гравирование цинкового слоя;

5) очистка поверхности формы;

6)завершающие операции.

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

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

3) запись информации на масочный слой;

4) травление медного покрытия формного цилиндра;

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

6) заключительные операции (см. схему 1).

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

1) подготовка омедненного формного цилиндра;

2) нанесение масочного слоя на поверхность формного цилиндра;

3) нанесение водорастворимого защитного слоя;

4) сушка слоев;

5) запись информации на масочный слой;

6) проявление масочного слоя;

7) промывка;

8) травление медного покрытия формного цилиндра;

9) удаление защитного слоя;

10) заключительные операции.

Основы формирования печатающих и пробельных элементов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основная литература: (2 осн. )

Дополнительная литература (3 доп. )

Контрольные вопросы:

Виды современных форм глубокой печати.

Общие схемы изготовления форм глубокой печати.

Основы формирования печатающих и пробельных элементов.

Процесс изготовления по масочной технологии.

Технология Super Half Autotipical Cell.

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

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

Формы трафаретной печати

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

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

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

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

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

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

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

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

1) характеристика применяемой сетки-основы формы;

2) способ изготовления печатной формы;

3) характер запечатываемой поверхности;

4) свойства краски;

5) твердость ракеля и профиль его кромки;

6) режимы печатного процесса;

7) расстояние между формой и запечатываемой поверхностью;

8) угол наклона и давления ракеля;

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

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

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

1) создание пространства печатающего элемента;

2) заполнение его краской;

3) отвод печатной формы от запечатываемой поверхности;

4) закрепление красочного изображения на оттиске.

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

Процесс получения оттисков включает следующие операции:

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

2) подачу печатной краски;

3) создание давления и получение оттиска;

4) съем запечатываемого материала или изделия;

5) закрепление краски на оттиске.

Формы тампонной печати

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

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

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

Основные технические требования к печатной форме тампонной печати:

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

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

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

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

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

Технология изготовления стальных форм тампонной печати

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

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

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

изготовление заготовки для формной пластины;

обезжиривание и декапирование;

нанесение и сушка копировального слоя;

экспонирование пластины;

проявление и окрашивание копии;

химическое дубление копии;

ретушь копии и обмазка пластины лаком;

травление;

удаление обмазки и копировального слоя;

контроль качества печатной формы.

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

Технология изготовления фотополимерных форм тампонной печати

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

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

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

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

экспонирование пластины через позитивную фотоформу;

экспонирование сетки-растра;

вымывание печатающих элементов;

1. дополнительное экспонирование или термообработку.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основная литература: (1 осн. )

Дополнительная литература: (3 доп. )

Контрольные вопросы:

1. Особенности трафаретной печати.

2. Процесс получения оттисков в трафаретной печати.

3. Основные технические требования к печатной форме тампонной

4. Технология изготовления стальных форм тампонной печати.

5. Технология изготовления фотополимерных форм тампонной печати.

2.3 Планы практических занятий

Практическое занятие № 1.

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

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

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

Осн. 6 , 7

Контрольные вопросы:

1. Какие виды обрабатывающих растворов для фототехнических

пленок вы знаете?

2. Что такое учетная единица?

3. Понятие растровой фотоформы.

4. Понятие штриховой фотоформы.

Практическое занятие №2.

Расчет расхода материалов для изготовления монометаллической офсетной печатной формы форматной записью

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

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

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

1. Понятие о монометаллической печатной форме

Опишите процесс изготовления монометаллической

офсетной печатной формы форматной записью

Что такое гуммирование?

Практическое занятие №3.

Расчет расходования фотополимерных печатных пластин по предлагаемым нормам

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

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

Осн. 2 , 7

Контрольные вопросы:

1. Что входит в состав фотополимеризующихся композиций?

Опишите процесс фотополимеризации

Опишите процесс изготовления фотополимерных печатных форм высокой печати

С какой целью применяют вымывные растворы?

Практическое занятие №4.

Составление технической характеристики конкретного книжно-журнального издания

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

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

Осн. 1

Контрольные вопросы:

1. Что должна включать техническая характеристика издания?

Какие существуют виды изображений?

Каким образом классифицируются виды издания?

Практическое занятие №5.

Составление варианта общей схемы изготовления издания

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

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

Осн. 1

Контрольные вопросы:

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

Что должна включать схема изготовления издания?

Опишите общую укрупненную схему технологии изготовления издания.

Практическое занятие №6.

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

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

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

Осн. 1 , 7

Контрольные вопросы:

1. Каким образом определяется количество фотоформ для заданного формата?

Каким образом определяется количество монтажных фотоформ для заданного формата?

Как рассчитывают количество тиражных печатных форм?

Практическое занятие №7.

Расчет трудоемкости операций по изготовлению печатных форм

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

Осн. 1

Контрольные вопросы:

1. Каким образом определяют трудоемкость операций?

Что такое учетная единица?

Как определяется норма времени на одну учетную единицу?

2.4 Планы лабораторных занятий

Лабораторная работа № 1

Изготовление монтажной фотоформы для конкретного книжно-журнального издания

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

1. Что такое фотоформа?

2. Как осуществляется монтаж фотоформ?

3. Какие виды спусков вы знаете?

Лабораторная работа № 2

Изучение элементов копировального процесса формного производства

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

Осн. 3

Контрольные вопросы:

Что такое копировальный процесс, какие элементы он включает?

Виды копировальных слоев, их краткая характеристика.

Понятие растровой фотоформы

Лабораторная работа № 3

Изучение процесса изготовления монометаллических форм плоской офсетной печати

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

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

Понятие о монометаллической печатной форме

Опишите процесс изготовления монометаллической офсетной печатной формы форматной записью

Для чего проводят регенерацию проявителя?

Лабораторная работа № 4

Изготовление биметаллических форм плоской офсетной печати

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

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

Представьте схему изготовления биметаллических печатных форм

Каким образом оценивается качество готовой печатной формы?

В чем заключается химическое травление хрома в травящем растворе?

Лабораторная работа № 5

Изучение процесса изготовления фотополимерных печатных форм высокой печати

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

Осн. 3

Контрольные вопросы:

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

Перечислите и охарактеризуйте три стадии фотополимеризации.

Каковы основные требования, предъявляемые к фотоформам высокой печати?

Лабораторная работа № 6

Изучение основ электронно-механического гравирования печатных форм

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

Осн. 3

Контрольные вопросы:

1. Каковы основные отличительные особенности ЭМГА глубокой печати?

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

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

Лабораторная работа № 7

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

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

Осн. 3 , 7

Контрольные вопросы:

Представьте схему изготовления печатной формы на высокочувствительной многослойной формной пластине.

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

Представьте схему строения многослойной формной пластины с галогенсеребряным слоем.

Введение

1. Основные виды формных пластин для офсетной печати

1.1 Способ офсетной печати

1.2 Способы получения печатных форм и виды формных пластин

2. Аналоговые формные материалы

2.1. Формные материалы для изготовления печатных форм контактным копированием

2.1.1 Биметаллические пластины

3. Цифровые формные материалы

3.1 Бумажные пластины

3.2 Полиэстровые формные пластины

3.3 Металлические пластины

3.3.2 Фотополимерные пластины

3.3.3 Термальные пластины

3.3.5 Гибридные пластины

4. Формные пластины для офсета без увлажнения

Заключение

Список литературы

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Введение

На сегодняшний день, несмотря на разнообразие способов получения печатной продукции, способ плоской офсетной печати остается доминирующим. Это связано, прежде всего, с высоким качеством получения отпечатков за счет возможности воспроизведения изображения с высоким разрешением и идентичностью качества любых участков изображения; со сравнительной простотой получения печатных форм, позволяющей автоматизировать процесс их изготовления; с легкостью корректуры, с возможностью получения оттисков больших размеров; с небольшой массой печатных форм; со сравнительно недорогой стоимостью форм. Согласно прогнозам Исследовательской информационной ассоциации полиграфистов Великобритании PIRA, 2010 год будет годом офсетной печати, и рыночная доля ее составит 40 процентов, что превысит все остальные виды печатных процессов .

В области допечатных процессов офсетного производства продолжается рационализация, целями которой являются сокращение времени производства и сращивание с печатными процессами. Репродукционные предприятия все чаще подготавливают цифровые данные, которые передаются на печатную форму или непосредственно в печать. Технологии прямого экспонирования на формные материалы активно развиваются, при этом форматы обработки информации увеличиваются.

Важнейшим элементом технологии офсетной печати является печатная форма, которая в последние годы претерпела существенные изменения. Идея записи информации на формный материал не посредством копирования, а путем построчной записи сначала с материального оригинала, а затем из цифровых массивов данных была известна уже лет тридцать назад, но ее интенсивная техническая реализация началась сравнительно недавно. И хотя сразу на этот процесс перейти невозможно, постепенно такой переход происходит. Однако есть и предприятия (причем не только в нашей стране), которые работают еще по старинке, а к современным материалам относятся с подозрением, несмотря на то, что эти пластины изготавливаются с высочайшим заданным качеством и имеют все гарантии производителя. Поэтому наряду с широким ассортиментом офсетных формных пластин для лазерной записи существуют и обычные копировальные пластины, которые производителями во многих случаях рекомендуются одновременно и для записи лазерным сканированием или лазерным диодом .

В данной работе рассмотрены основные разновидности формных пластин для традиционной технологии изготовления офсетных печатных форм, которая предусматривает копирование изображения с фотоформы на формную пластину в копировальной раме и последующее проявление офсетной копии вручную или с использованием процессора, а затем для технологии «компьютер–печатная форма» (Комьютер-ту-плейт (Computer-to-Plate)), назовем ее сокращенно CtP. Последняя позволяет экспонировать изображение непосредственно на формную пластину без использования фотоформ. Основное внимание будет уделено CtP-пластинам.

Основные термины полиграфического производства, упомянутые в работе, приведены в приложении (см. приложение 1).

1.1 Способ офсетной печати

Способ офсетной печати существует более ста лет и на сегодняшний день является совершенным технологическим процессом, дающим самое высокое качество печатной продукции среди всех промышленных способов печати.

Офсетная печать (от англ. offset) – это разновидность плоской печати, при которой краска с печатной формы передается на резиновую поверхность главного офсетного цилиндра, а с нее переносится на бумагу (или др. материал); это позволяет печатать тонкими слоями красок на шероховатых бумагах . Печать производится со специально подготовленных офсетных форм, которые заряжаются в печатную машину. В настоящее время применяются два способа плоской печати: офсетная с увлажнением и офсетная без увлажнения («сухой офсет»).

В офсетной печати с увлажнением печатающие и пробельные элементы печатной формы лежат в одной плоскости. Печатающие элементы обладают гидрофобными свойствами, т.е. способностью отталкивания воды, и одновременно олеофильными свойствами, позволяющими им воспринимать краску. В то же время пробельные (непечатающие) элементы печатной формы, наоборот, имеют гидрофильные и олеофобные свойства, благодаря чему они воспринимают воду и отталкивают краску. Печатная форма, используемая в офсетной печати, представляет собой пластину, готовую для печати, которая устанавливается на печатную машину. Машина для офсетной печати имеет группы валиков и цилиндров. Одна группа валиков и цилиндров обеспечивает нанесение на печатную форму увлажняющего раствора на водной основе, а другая - нанесение краски на масляной основе (рис. 1). Печатная форма, размещенная на поверхности цилиндра, контактирует с системами валиков.

Рис. 1. Главные составные части офсетной печатной секции

Вода или увлажняющий раствор воспринимается только пробельными элементами формы, а краска на масляной основе - печатающими. Затем красочное изображение переносится на промежуточный цилиндр (называемый офсетным цилиндром). Перенос изображения с офсетного цилиндра на бумагу обеспечивается за счет создания определенного давления между печатным и офсетным цилиндрами. Таким образом, плоская офсетная печать представляет собой печатный процесс, основанный исключительно на том принципе, что вода и печатная краска в силу своих физических и химических различий отталкивают друг друга .

Офсет без увлажнения использует тот же принцип, но с другими комбинациями поверхностей и материалов. Так, офсетная печатная форма без увлажнения имеет пробельные участки, которые сильно отталкивают краску благодаря силиконовому слою. Краска воспринимается лишь на тех участках печатной формы, с которых он удален .

Сегодня для изготовления печатных форм плоской офсетной печати используется большое количество различных формных материалов, которые отличаются друг от друга по способу изготовления, качеству и стоимости. Они могут быть получены двумя способами – это форматная и поэлементная запись. Форматная запись – это запись изображения по всей площади одновременно (фотографирование, копирование), так называемая традиционная технология. Печатные формы можно изготавливать копированием с фотоформ - диапозитивов - позитивным способом копирования или негативов - негативным способом копирования . При этом применяются формные пластины с позитивным либо негативным копировальным слоем.

При поэлементной записи площадь изображения разбивается на некоторые дискретные элементы, которые записываются постепенно элемент за элементом (запись при помощи лазерного излучения). Последний способ получения печатных форм называют «цифровым», он подразумевает использование лазерного воздействия. Печатные формы изготавливают в системах прямого получения печатных форм или напрямую в печатной машине (Computer-to-Plate, Компьютер-ту-Пресс (Computer-to-Press)).

Итак, CtP - управляемый компьютером процесс изготовления печатной формы методом прямой записи изображения на формный материал. При этом полностью отсутствуют какие-либо промежуточные вещественные полуфабрикаты: фотоформы, репродуцируемые оригинал-макеты, монтажи и т.д.

Каждая печатная форма, записанная по цифровым данным, является первой оригинальной копией, что обеспечивает следующие показатели:

Большая резкость точек;

Более точная приводка;

Более точное воспроизведение диапазона градаций исходного изображения;

Меньшее растискивание растровой точки при печати;

Сокращение времени на подготовительные и приладочные работы на печатной машине.

Основными проблемами применения технологии CtP являются проблемы с начальными инвестициями, повышенные требования к квалификации оператора (в частности, переподготовка), организационные проблемы (например, необходимость выводить готовые спуски) .

Итак, в зависимости от способа изготовления печатных форм различают аналоговые и цифровые пластины.

Существуют также и такие пластины, как Вочэлэсс (Waterless - сухой офсет), которые будут упоминаться в моей работе.

Рассмотрим более детально основные разновидности формных пластин для офсетной печати и их технические характеристики.

Под контактным копированием понимают способ изготовления печатных форм, при котором изображение на форме получается в результате контактного экспонирования формной пластины через цельную позитивную или негативную фотоформу, либо через монтаж фотоформ . Экспонирующее устройство, называемое контактно-копировальной рамой (рис. 2), состоит из откидной стеклянной рамы и стола, на котором размещаются формная пластина и фотоформа.

Рис. 2. Контактно-копировальная рама

Стол контактно-копировальной рамы оснащен мощной вакуумной системой, которая обеспечивает плотный контакт между фотоформой и формной пластиной «слой к слою». Само экспонирование осуществляется высокоинтенсивным источником излучения, в то время как формный материал и монтаж находятся плотно прижатыми друг к другу .

В настоящее время крупнейшими производителями офсетных формных пластин являются фирмы: Агфа (Agfa), Фуджифильм (FujiFilm), Ластра (Lastra) (принадлежит фирме Agfa), Ипагса (Ipagsa), Хорселл Капирэйшен (Horsell Capiration), Кодак Полихром Графикс (Kodak Polychrome Graphics) и др. Отечественные производители формных пластин: «Дозакл», «Зарайский офсет», «Офсет-Сибирь» [ 3, 12]. Вне зависимости от производителя все формные пластины изготавливаются примерно по одной технологии, за исключением отдельных нюансов, так называемых «ноу-хау».

На сегодняшний день наиболее применимы в полиграфическом производстве металлические пластины. Они выпускаются в очень широком диапазоне форматов, как для малоформатных, так и для широкоформатных печатных машин. Металлические пластины делятся на монометаллические и биметаллические .

Основное отличие монометаллических форм от биметаллических в том, что печатающие и пробельные элементы монометаллических форм находятся на одной и той же металлической поверхности. На биметаллических формах печатающие элементы располагаются на одном металле (обычно меди), а пробельные - на втором металле (хром, реже никель). То есть биметаллические пластины состоят из двух металлических слоев, последовательно нанесенных на металлическую или полиэфирную подложку, и светочувствительного слоя (рис. 3) .

Рис. 3. Строение биметаллической пластины

Такие пластины используются только для изготовления форм негативным копированием. Биметаллические формы четко воспроизводят высококачественные изображения и выдерживают до 3–5 млн. оттисков. Наиболее известной является форма, изготовленная на пластине, имеющей стальную основу с нанесенными тонким слоем медью, хромом и светочувствительной композицией. После копирования позитивного монтажа, проявления, удаления меди с пробельных элементов и хрома с печатных элементов получается чисто металлическая форма, на которой участки меди воспринимают краску, а участки хрома – воду. В книжном производстве такие формы применяются очень редко, поскольку сами формы дороги, а процессы, как изготовления формных пластин, так и самих форм требуют больших усилий по защите от загрязнения окружающей среды.

Сегодня отечественные полиграфисты в качестве офсетной формы для малоформатной печатной машины чаще всего используют предварительно очувствленные монометаллические пластины .

2.1.2 Монометаллические пластины

Предварительно очувствленные монометаллические пластины состоят из четырёх слоев (рис. 4), каждый из которых выполняет определённые функции:

Подложка (основа формной пластины): бумажная, пластмассовая (полиэстерная) или металлическая (алюминиевая) толщиной примерно от 0,15 до 0,40 мм;

Анодная плёнка (обеспечивает износостойкость пробельных элементов);

Гидрофильный подслой (служит для обеспечения гидрофильности пробельных элементов);

Копировальный слой (образует печатающие элементы) .

Рис. 4. Строение монометаллической пластины

Предварительно очувствленные офсетные пластины изготавливаются специализированными предприятиями на высокопроизводительных автоматизированных поточных линиях со строгим соблюдением режимов. Данные пластины имеют тонкую алюминиевую основу с шероховатой поверхностью, называемой зернистой.

Изготовление офсетных формных пластин осуществляется в несколько этапов:

1. Предварительная обработка алюминиевых листов

2. Зернение поверхности.

3. Анодирование (анодное оксидирование).

4. Нанесение светочувствительного копировального слоя.

Предварительная обработка алюминия включает в себя очистку пластины от загрязнений и обезжиривание.

После этого следует электрохимическое зернение (с использованием переменного тока), в результате которого создаётся высокоразвитая структура поверхности, которая обеспечивает адсорбционные свойства подложки, а также позволяет удержать большее количество увлажняющего раствора и легче добиться баланса «краска - вода» при печати. Как правило, зернение идёт в три этапа, в результате которых на поверхности пластины создаётся три типа микронеровностей: крупное, среднее и мелкое зерно. Крупное зерно обеспечивает качественное воспроизведение полутонов и хорошее восприятие увлажняющего раствора. Среднее зерно отвечает за тиражестойкость печатных форм. Мелкое зерно позволяет достичь баланса «краска - вода» и повышает износостойкость поверхности формы.

Анодное оксидирование состоит в преобразовании алюминиевой поверхности в окись алюминия электрохимической обработкой. Окись алюминия (А1 9 О 3) - это очень прочный элемент, с очень высокой химической инертностью, на которую можно воздействовать только щелочной плавкой (слиянием) при температурах около 1000° С. При поверхностном преобразовании получается слой окиси алюминия; вес его может колебаться от 2 до 4 граммов окиси на квадратный метр. В результате анодирования увеличивается твёрдость алюминия, повышается устойчивость пластин к механическим и химическим воздействиям, а также увеличивается тиражестойкость печатных форм. После зернения и анодного оксидирования поверхность алюминия становится шероховатой и покрывается прочной пористой оксидной плёнкой, которая после наполнения её гидрофильным коллоидом приобретает устойчивые гидрофильные свойства. Затем на подготовленную алюминиевую основу наносится копировальный слой . Его толщина на пластине должна быть номерной (2-4 мкм), так как копировальный слой отвечает за многие показатели формной пластины. Копировальные слои делятся на позитивные и негативные. После экспонирования позитивные слои становятся растворимыми, а негативные теряют способность растворяться.

Общие требования к копировальным слоям:

Способность образовывать при нанесении тонкую равномерную беспористую плёнку;

Хорошая адгезия к подложке;

Изменение растворимости в соответствующем растворителе в результате воздействия излучения;

Достаточная разрешающая способность;

Высокая избирательность проявления, т.е. отсутствие растворимости будущих печатающих элементов;

Стойкость к агрессивным средам.

Свойства копировального слоя и основы определяют характеристики будущей печатной формы.

1) светочувствительность;

2) разрешающая способность;

3) градационная передача;

4) шероховатость;

5) тиражестойкость.

Светочувствительность определяет время экспонирования пластины. Чем выше светочувствительность, тем меньше времени надо затратить на экспонирование. Различие между негативной и позитивной пластиной в том, что они различным образом реагируют на свет: негативный светочувствительный материал при попадании на него света полимеризируется и становится нерастворимым. При проявлении неэкспонированный "лак" растворяется; таким образом, получается пластина, значения которой противоположны значениям первоначального монтажа. Спектр чувствительности негативной пластины похож на спектр позитивной пластины, но абсолютные величины выше (рис.5, 6).

Рис.5. Спектральная негативной пластины

Рис.6. Спектральная чувствительность чувствительность позитивной пластины

Спектральная светочувствительность определяет чувствительность копировального слоя к воздействию излучения различными длинами волн. Для копировальных слоев в основе ортонафтофинондиазидов актиничным является ултрафиолетовое излучение с длиной волны 330-450 нм.

Интегральная светочувствительность определяет время экспонирования пластин в копировальной раме.

Факторы, влияющие на светочувствительность:

Химический состав копировального слоя;

Физические параметры копировального слоя и подложки (коэффициент отражения, адгезия копировального слоя и подложки, толщина копировального слоя);

Условия экспонирования (спектральный состав излучения, экспозиция);

Условия обработки копировального слоя. Светорассеивание ухудшает качество. Для уменьшения светорассеивания требуется экспонировать меньше по времени, что требует применения очень мощных источников излучения. Чем меньше толщина копировального слоя печной формы, тем выше светочувствительность, поэтому, чем толщина копировального слоя больше, тем экспозиция должна быть больше.

Разрешающая способность определяет процент воспроизводимой растровой точки и минимально возможную ширину штриха.

На разрешающую способность влияют:

Толщина копировального слоя (чем она больше, тем ниже разрешающая способность);

Режим проявления и состав обрабатывающего раствора;

Размеры источника излучения и его расстояние от копировального слоя.

Градационная передача зависит от возможности передачи растровых точек. На формах плоской офсетной печати, полученных способом форматной записи, минимальная растровая точка может быть 3-процентная, максимальная - 98-процентная. Контроль проводится как визуально, так и с помощью денситометра, позволяющего измерить относительный размер растровой точки на печатной форме.

Шероховатость поверхности основы характеризуется тремя параметрами: среднеарифметическим отклонением профиля; высотой микронеровностей; коэффициентом шероховатости. От шероховатости зависят адгезия копировального слоя к подложке и соответственно его устойчивость к механическому воздействию, требуемое количество увлажняющего раствора, стабильность качества изображения при печати. Шероховатость определяется средним арифметическим отклонением профиля – Ra (мкм).

Тиражестойкость определяется стойкостью копировального слоя к истиранию. После термообработки (обжига) она, как правило, увеличивается в два-три раза.

На тиражестойкость оказывают влияние следующие факторы:

Нарушение технологии и режимов копировального процесса (например, переэкспонирование, перепроявлние и др.);

Свойства печатных красок;

Сорт бумаги;

Характеристики увлажняющих растворов и др. .

Специалисты проранжировали влияние свойств копировального слоя на характеристики будущей печатной формы, а именно на:

1. светочувствительность;

2. разрешающую способность;

3. градационную передачу;

4. шероховатость;

5. тиражестойкость.

Метод ранжирования состоит в том, что эксперту предлагается присвоить числовые ранги каждому из приведенных в анкете факторов. Ранг, равный 1 присваивается наиболее важному фактору, а ранг равный 2 - следующему по важности фактору и т.д. Матрица рангов, полученная в результате опроса, приведена в таблице 1.

Таблица 1

Необходимо проверить гипотезу о равномерности распределения мнений специалистов, т.е. оценить возможный риск того, что часть специалистов отнеслась к работе не серьёзно.

Согласованность мнения экспертов можно оценивать по величине коэффициента конкордации:

;

где - сумма квадратов отклонений всех оценок рангов каждого объекта экспертизы от среднего значения;

п - число экспертов;

т - число объектов экспертизы.

Так как величина коэффициента конкордации существенно отличается от нуля, можно считать, что между мнениями исследователей имеется существенная связь.

Результаты априорного ранжирования представлены в виде диаграммы (рис. 5) .

Рис. 5. Априорная диаграмма рангов, характеризующая степень влияния свойств копировального слоя на характеристики печатной формы

Итак, монометаллическая офсетная формная пластина состоит из алюминиевой основы и нанесенного на нее светочувствительного (копировального) слоя. Наиболее часто используется алюминиевая основа толщиной 0,15 и 0,3 мм . Как уже было отмечено выше, перед нанесением копировального слоя поверхность алюминиевой основы подвергается электрохимической обработке (электрохимическому зернению и анодному оксидированию), в результате которой она становится шероховатой и покрывается прочной пористой оксидной пленкой. Химическая операция наполнения оксидной пленки (например, гидрофильным коллоидом) создает на поверхности пластины устойчивую гидрофильную поверхность. У современных офсетных монометаллических пластин светочувствительный слой имеет поверхностное матирование, способствующее быстрому достижению глубокого вакуума между поверхностью пластины и монтажом фотоформ во время копирования. Поверхность копировального слоя является гидрофобной. В будущей офсетной печатной форме на ней будут образованы гидрофобные печатающие элементы, которые воспринимают печатную краску .

Монометаллические предварительно очувствлённые офсетные формные пластины делятся по типу копировального слоя на позитивные и негативные.

В настоящее время в типографиях применяются преимущественно светочувствительные алюминиевые формные пластины с предварительно нанесенной фотополимеризующейся композицией на основе диазосоединений. При этом пластины для позитивного и негативного способов копирования отличаются в принципе только составом копировального слоя: в первом случае используются диазосоединения, например ортонафтохинондиазиды (ОНХД), во втором - фотополимеризующиеся слои .

Монометаллические формы обладают рядом преимуществ. Например, если они копируются с качественных фотоформ, то способны дать лучший из возможных на сегодня уровней качества: разрешение до 10 мкм, воспроизвести 2-процентную растровую точку при линиатуре в 175 lpi. Поверхность зерненого алюминия обладает высокой способностью удерживать воду, благодаря чему пробельные элементы стабильны, а машина быстро выходит на баланс краска – вода. Монометаллические пластины удовлетворительно работают даже тогда, когда используется увлажнение со значительными отклонениями от стандартов. Тиражестойкость их высока и достигает 100-250 тыс. оттисков, после обжига она может возрасти еще вдвое. Современные монометаллические пластины обладают высокими показателями по многим параметрам:

Шероховатость (Ra от 0,4 мкм) обеспечивает отсутствие «неприжимов» фотоформы, минимизирует искажения в процессе копирования и удерживает гидрофильную плёнку на пробельных элементах в печатном процессе. В результате достигается высокая плотность краски на оттиске, стабильный баланс краска-вода и сокращается потребление увлажняющего раствора;

Толщину анодированного слоя 3,0 г/м 2 ;

Разрешающая способность (минимальная ширина воспроизводимого штриха на копии 6-12 мкм), чёткое воспроизведение раствора (от 2 до 99% при линиатуре 150-175 lpi);

Уровень светочувствительности позволяет уменьшить время экспонирования при копировании, избежать нежелательного светорассеивания и обеспечить точное воспроизведение мелких элементов;

Цветовой контраст изображения на форме после обработки облегчает контроль качества и, при необходимости, процесс корректуры;

Тиражестойкость – 150 тыс. и выше (в зависимости от условий печатания); 300 тыс. и выше (в зависимости от марки пластин и условий печатания) – после термообработки.

Такие пластины могут использоваться в ряде производств: коммерческой листовой печати, журнальной продукции, упаковке, малом офсете и даже в газетной печати. Условия хранения пластин при температуре не выше 32°С и относительной влажности до 70% .

Сравнительная характеристика данного формного материала представлена в таблице 1 приложения 3.

2.2 Электростатические формные материалы

Электростатический процесс изготовления печатных форм основан на принципах электрофотографии, заключающихся в использовании фотопроводящей поверхности для образования скрытого электростатического изображения, которое впоследствии проявляется.

В качестве формного материала используется специальная бумажная подложка с нанесённым на неё фотопроводниковым покрытием (окись цинка). Формный материал в зависимости от типа обрабатывающего устройства может быть листовым и рулонным .

Тиражестойкость таких печатных форм 1-10 тыс. оттисков в зависимости от марки формного материала. Разрешающая способность - 33 лин./см.

Область применения - малотиражная текстовая и штриховая продукция (учебные пособия, инструкции и т.д.), а также оперативная акцидентная продукция, не требующая высокого качества (бланки, конверты, папки).

Достоинства технологии:

Оперативность изготовления печатной формы (менее 1 минуты);

Простота в использовании;

Возможность непосредственного использования не прозрачных оригиналов, бумажных выклеек и монтажей;

Низкая стоимость расходных материалов;

Высокая надёжность.

Недостатки:

Низкая линиатура, ограниченная возможностями лазерных принтеров;

Максимальный формат - А2;

Невысокая тиражестойкость печатных форм .

На протяжении целого столетия, и даже дольше, изображения фиксировали на фотопленке и переносили на формную пластину для изготовления печатных форм путем экспонирования фотоформ на пластину, покрытую светочувствительной эмульсией. В течение последних двадцати лет - и окончательно в последнее пятилетие - пленку вытесняют из допечатного процесса, а изображение регистрируется на формной пластине непосредственно из цифрового файла. В результате мы получаем изображение первой генерации, гораздо более четкое, чем может дать традиционное формное производство. При переносе изображения растискивание растровой точки на печатной форме ничтожно или вообще отсутствует, детали изображения не теряются и не искажаются.

Специалисты в области прогнозирования утверждают, что в течение пяти-десяти лет пленка окончательно исчезнет из полиграфии, за исключением, возможно, совсем небольших предприятий. Рассмотрим более подробно технологию Computer-To-Plate .

Итак, при традиционном способе создания офсетной печатной формы конечным продуктом, который производит устройство записи изображения (imagesetter), является пленка. Формную пластину со светочувствительным полимерным покрытием помещают в копировальную раму с источником УФ - излучения высокой интенсивности. УФ - лучи просвечивают сквозь пленку и экспонируют пластину. После этого пластина проходит через проявочный процессор с трёхступенчатой обработкой, где происходит удаление полимерного слоя с пробельных участков. Готовую печатную форму высушивают, перед тем как использовать ее в печатной машине. В производственном процессе на основе технологии CtP запись изображения на формную пластину выполняют лазеры на основе цифровых данных. Если машина полностью автоматизирована, экспонирующее устройство захватывает пластину и доставляет ее в зону регистрации изображения. Далее в пластине могут пробить штифтовые отверстия для приводки в печатной машине (существуют системы экспонирования, которые могут выполнять пробивку как до, так и после экспонирования). Готовая печатная форма при изготовлении проходит те же стадии проявки и сушки, что и при традиционной технологии, но в системах CtP проявка может быть автоматизирована .

Система CtP включает в себя три основные составляющие (рис. 7):

Компьютеры, которые обрабатывают цифровые данные и управляют их потоками;

Устройства записи на формные пластины (устройства экспонирования, формовыводные устройства);

Формный материал (формные пластины с различными копировальными слоями, чувствительными к определённым длинам волн) .

Рис. 7. Система Computer-to-Plate

Существует много различных типов лазеров, используемых для изготовления печатных форм, они работают в различных частотных диапазонах и обладают различными показателями записи изображения. Все лазеры можно разделить на две основные категории: близкие к инфракрасному спектру термальные лазеры и лазеры видимого спектра излучения. Термальные лазеры экспонируют печатную пластину воздействием тепла, а пластины видимого спектра производят запись воздействием света. Необходимо использовать пластины, специально разработанные для того или иного типа лазеров, иначе правильной регистрации изображения не произойдет; в равной степени это относится и к проявочным процессорам .

Типы формных пластин

Основные типы формных пластин для CtP представлены бумажными, полиэфирными и металлическими пластинами.

Это самые дешевые пластины для CtP. Их можно увидеть в маленьких типографиях коммерческой печати, в салонах быстрой печати, для работ с низким разрешением, «грязных», для которых приводка не имеет значения. Тиражеустойчивость, или тиражестойкость таких форм - низкая, обычно менее 10000 оттисков. Разрешающая способность чаще всего не превышает 133 lpi .

Эти пластины имеют более высокую разрешающую способность, чем бумажные, в то же время они дешевле металлических. Их применяют для работ среднего уровня качества для печати в одну и две краски - а также для четырехкрасочных заказов, - в том случае если цветопередача, приводка и четкость изображения не имеют критического значения.

Формный материал представляет собой полиэстеровую пленку толщиной около 0,15 мм, одна из сторон которой имеет гидрофильные свойства. Эта сторона воспринимает тонер, наносимый лазерным принтером или ксероксом. Участки, не покрытые тонером, в процессе печати удерживают на себе пленку увлажняющего раствора и отталкивают краску, тогда как запечатанные участки, наоборот, ее воспринимают. Поскольку это светочувствительные пластины, их загрузка в экспонирующее устройство выполняется в комнате со специальным освещением, так называемой «темной» или «желтой» комнате. Такие формные пластины доступны в формате до 40 дюймов, или 1000 мм, и толщиной 0,15 и 0,3 мм. Пластины толщиной 0,3 мм являются уже третьим поколением этого типа материалов, имеющим толщину, аналогичную толщине формных пластин на металлической основе для четырех и восьмикрасочных машин.

При установке на формном цилиндре и превышении усилия натяжения может возникнуть растяжение полиэстровой печатной формы. Также растяжение формы часто наблюдается на полноформатных машинах. В настоящий момент возможно использование полиэстровых печатных форм при полноцветной печати. При двух и четырехкрасочной печати чаще наблюдается растяжение бумаги, чем формы. Тиражестойкость полиэстровых форм составляет 20–25 тыс. оттисков. Максимальная линиатура 150–175 lpi.

Однако основное внимание сегодня сосредоточено на производстве металлических СtР-пластин. Фактически такая печатная форма стала сейчас стандартом .

3.3 Металлические пластины

Металлические пластины имеют алюминиевую основу; они способны поддерживать самую резкую точку и самый высокий уровень приводки. Существует четыре основных разновидности металлических пластин: галогенидосеребряные пластины, фотополимерные пластины, термальные пластины, а также гибридные.

фотополимерные

термальные

гибридные

Основными производителями формных пластин для технологии CtP являются компании FujiFilm, Agfa, Дюпонт (DuPont), Kodak Polychrome Graphics, Пресстек (Presstek), Lastra, Митсубиши (Mitsubishi), Крео (Creo) .

3.3.1 Серебросодержащие пластины

Пластины покрыты светочувствительной эмульсией, содержащей галогениды серебра. Состоят из трёх слоёв: барьерного, эмульсионного и противострессового, нанесённых на алюминиевую основу, подвергнутую предварительно электро-химическому зернению, анодированию и специальной обработке для катализации миграции серебра и обеспечению прочности его закрепления на пластине (рис. 8). Непосредственно на алюминиевой основе находятся также мельчайшие зародыши коллоидального серебра, в ходе последующей обработки восстанавливающиеся до металлического.

Рис. 8. Строение серебросодержащей пластины

Все три водорастворимых слоя наносятся за один цикл. Данная технология нанесения многослойных покрытий очень близка к используемой в производстве фототехнических плёнок, и позволяет оптимизировать свойства пластины за счёт придания каждому слою специфических характеристик. Так, барьерный слой изготавливается из безжелатинового полимера, содержит частицы, способствующие наиболее полному удалению остатков всех слоёв внеэкспонированной области в ходе проявки пластин, что стабилизирует её печатные свойства. Кроме этого, слой содержит светопоглащающие компоненты для минимизации отражения от алюминиевой основы. Эмульсионный слой этих пластин состоит из светочувствительных галогенидов серебра, обеспечивающих высокую спектральную чувствительность материала и скорость экспонирования. Верхний антистрессовый слой служит для защиты эмульсионного слоя. Содержит также специальные полимерные соединения, облегчающие удаление прокладочной бумаги в автоматических системах, и светопоглащающие в определённой зоне спектра компоненты для оптимизации разрешения и условия работы с безопасным освещением.

Технические характеристики данного формного материала представлены в таблице 2 приложения 3.

3.3.2 Фотополимерные пластины

Это пластины с алюминиевой основой и полимерным покрытием (рис. 9), которое придает им исключительную тиражеустойчивость - 200000 и более оттисков. Дополнительный обжиг печатных форм до печати тиража может увеличить срок службы печатной формы до 400 000 - 1 000 000 оттисков. Разрешающая способность печатной формы позволяет работать с линиатурой растра 200 lpi и «стохастикой» от 20 мкм, она выдерживает очень высокие скорости печати. Эти пластины предназначены для экспонирования в устройствах с лазером видимого света – зеленым или фиолетовым.

Рис. 9. Строение фотополимерной пластины

Фотополимерная технология экспонирования предполагает негативный процесс, то есть лазерной засветке подвергаются будущие печатные элементы. Пластины являются промежуточными по чувствительности между термальными и серебросодержащими.

Технические характеристики данного формного материала представлены в таблице 3 приложения 4.

3.3.3 Термальные пластины

Состоят из трёх слоёв: алюминиевой подложки, печатного слоя и термочувствительного слоя, который имеет толщину менее 1 мкм, т.е. в 100 раз тоньше человеческого волоса (рис. 10).

Рис. 10. Строение термальной пластины

Регистрация изображения на этих пластинах выполняется излучением невидимого спектра, близкого к инфракрасному. При поглощении ИК-энергии поверхность пластины нагревается и образует участки изображения, с которых удаляется защитный слой, - происходит процесс абляции, размывания; это «аблативная» технология. Высокая чувствительность верхнего слоя к ИК-излучению обеспечивает непревзойденную скорость формирования изображений, поскольку для экспонирования пластины лазером требуется малое время. Во время экспонирования, свойства верхнего слоя преобразуются под действием наведенного тепла, поскольку при лазерном облучении температура слоя поднимается до 400˚С, что позволяет назвать процесс термоформированием изображения.

Пластины делятся на три группы (поколения):

Термочувствительные пластины с предварительным нагревом;

Термочувствительные пластины, не требующие предварительного нагрева;

Термочувствительные пластины, не требующие дополнительной обработки после экспонирования.

Термальным пластинам свойственна высокая разрешающая способность, тиражеустойчивость обычно указывается производителями на уровне 200 000 и более оттисков. При дополнительном обжиге некоторые пластины способны выдержать миллионный тираж. Одни разновидности термальных пластин рассчитаны на трехсоставную проявку, другие подвергают предварительному обжигу, который заканчивает процесс записи изображения. Поскольку экспонирование производят при помощи лазеров вне видимого спектра, нет необходимости в затемнении или специальном защитном освещении. При обработке термочувствительных пластин второго поколения исключается трудоемкая стадия предварительного нагрева, требующая временных и энергетических затрат. Благодаря тому, что пластины имеют стойкие к разного рода химическим реагентам печатные элементы, их можно использовать с самыми разными вспомогательными материалами и красками, например, в печатных машинах со спиртовой системой увлажнения и при печати УФ-отверждаемыми красками. Пластины обеспечивают воспроизведение растровой точки в интервале 1 - 99% при линиатуре до 200 lpi, что позволяет использовать их для печати работ, требующих самого высокого качества.

Но, несмотря на эти преимущества, слабой стороной этой технологии является более высокая совокупная стоимость термальных пластин и высокая стоимость термальных экспонирующих устройств по сравнению со светочувствительными системами. Такие пластины требуют оснащения устройства СtР вакуумной установкой для удаления отходов .

Технические характеристики данного формного материала представлены в таблицах 4 и 5 приложения 5.

В последнее время одним из вопросов, активно обсуждаемых экспертами в области полиграфических технологий, является применение термочувствительных пластин третьего поколения - не нуждающихся в проявке (беспроцессных ) пластин для CtP.

3.3.4 Беспроцессные формные пластины

При сравнении различных технологий CtP обычно сопоставляют характеристики экспонирующих установок и параметры пластин. Об особенностях же обработки экспонированных пластин часто забывают, а иногда и намеренно умалчивают, поскольку этот аналоговый процесс не только портит картину, но и порой требует немалых затрат.

Сущность процесса обработки состоит в визуализации сформированного в процессе экспонирования скрытого изображения и в придании форме требуемых эксплуатационных характеристик. В процессе обработки пластина превращается в печатную форму: ее печатающие элементы приобретают свойства воспринимать краску, а пробельные элементы начинают воспринимать увлажняющий раствор или отталкивать краску (в пластинах для печати без увлажнения).

Обработка экспонированных пластин включает следующие операции:

Предварительная обработка (нагрев и/или промывка водой);

Проявление (в одну или несколько стадий);

Нанесение защитного покрытия;

Дополнительная обработка.

Очевидно, что необходимость обработки экспонированных пластин усложняет, удлиняет и удорожает процесс изготовления печатных форм. Даже, несмотря на то, что современные процессоры работают в автоматическом режиме, процесс проявки является потенциальным источником различных ошибок и возможной причиной снижения качества форм. Продолжительность обработки неодинакова для разных типов пластин, однако в любом случае необходимость обработки увеличивает время изготовления форм.

Затраты на обработку пластин складываются из следующих компонентов:

Стоимость химикатов;

Амортизация оборудования;

Стоимость использования производственных площадей;

Стоимость обслуживания оборудования;

Стоимость электроэнергии;

Стоимость утилизации отработанных растворов .

В конце 2005 года канадская консалтинговая компания Джи Зарван Партнёрс (J Zarwan Partners) провела исследование североамериканского рынка для того, чтобы выяснить величину затрат на изготовление форм по технологии CtP. Выяснилось, что обработка увеличивает стоимость печатной формы примерно на 30%. Типографии среднего размера ежегодно тратят от 20 до 35 тыс. долл. на покупку химии, а затраты небольших типографий составляют от 10 до 15 тыс. долл. в год. Суммарные затраты на амортизацию, использование производственных площадей, обслуживание оборудования, электроэнергию и утилизацию растворов примерно равны затратам на покупку химии. Таким образом, обработка экспонированных пластин стоит для североамериканских типографий малых и средних размеров от 20 до 70 тыс. долл. в год. Суммы немалые, и вряд ли при наличии альтернативы химически обрабатываемым пластинам кто-нибудь откажется эти деньги сэкономить.

На Друпе 2004 (Drupa 2004) демонстрировались термальные пластины третьего поколения, беспроцессные . Под действием термального лазера поверхность пластины меняет свои свойства с краскоотталкивающих на красковосприимчивые (либо наоборот), и не нуждаются в дальнейшей обработке. Первые, не нуждающиеся в химической обработке формные материалы, были разработаны на заре технологии CtP, полтора десятка лет назад. В настоящее время разработано два вида таких формных материалов - с термически удаляемыми слоями (термоабляционные) и со слоями, изменяющими фазовое состояние.

Термоабляционные пластины являются многослойными, а пробельные элементы в них формируются на поверхности специального гидрофильного или олиофобного слоя. В процессе экспонирования происходит избирательное термическое удаление специального абсорбирующего ИК-излучение слоя. Существуют как позитивные, так и негативные версии термоабляционных пластин. В негативных пластинах олиофобный слой находится выше олиофильного печатного слоя, и в процессе экспонирования происходит его абляция с будущих печатающих элементов формы. В позитивных пластинах все наоборот: выше находится олиофильный печатный слой, удаляемый в процессе экспонирования с будущих пробельных элементов формы. В процессе экспонирования продукты горения удаляются системой вытяжки, которой должно быть оснащено устройство CtP, а после экспонирования пластина промывается водой.

Основой термоабляционных формных материалов служат алюминиевые пластины или полиэфирные пленки.

Также появились пластины со слоями, изменяющими фазовое состояние, главное отличие которых - более высокое разрешение слоя (за счет мелких частиц термопластичного полимера). Впервые они были разработаны компанией Agfa. Такие пластины имеют двуслойную структуру: на алюминиевую подложку нанесен слой олеофильного полимера, изменяющего свое фазовое состояние под действием ИК-излучения. Экспонированные частицы полимера сцепляются друг с другом и с алюминиевой основой формы, а неэкспонированный полимер сохраняет с основой лишь слабую связь (рис. 11).

Рис. 11. Строение беспроцессной пластины Azura

Проявка формы производится в специальном процессоре или непосредственно в печатной машине. В первом случае неэкспонированный полимер смывается в процессе гуммирования, а во втором его смачивают накатные валики увлажняющего аппарата, и за несколько оборотов формного цилиндра полимер полностью переносится с формы на приладочные оттиски, после чего может выполняться печать тиража. В этом году компания Agfa объявила о новом усовершенствовании термальных пластин: Азура (Azura), лидирующих на рынке CtP в последние годы. Производительность новых пластин:Azura TS увеличена до 50%. Впервые они будут продемонстрированы публике во время выставки drupa 2008 в Дюссельдорфе.

При создании Azura TS учитывался положительный опыт использования пластин Azura первого поколения. В новых пластинах применяется более чувствительное покрытие, а технология промывки стала проще и эффективнее, что в совокупности обеспечивает повышение производительности при использовании новых пластин в современных CtP. При этом тиражестойкость Azura TS достигает 100 000 отпечатков. Также новые пластины пригодны для вывода FM-растров.

Повышенная контрастность новых пластин облегчит пользователям визуальный контроль качества экспонирования. В пластинах Azura используется эксклюзивная технология Агфа ТермоФьюс ТМ (Agfa ThermoFuseTM), при которой изображение формируется на пластине без применения химических реагентов. Технология базируется на простом решении – вплавлять в губчатую алюминиевую основу резиноподобный материал, из которого образуются печатные элементы. В отличие от обычных термальных пластин Azura TS использует простой процесс промывки, очищающий пластину и закрывающий гуммирующим раствором печатную форму одновременно. Эта технология избавляет от необходимости использования химической проявки. Объем потребляемой жидкости и отходов, таким образом, практически сходит на нет и исчезает необходимость в контроле за химическими процессами.

Год назад еще один новый тип пластин был разработан для СtР с лазерным диодом с излучением в фиолетовом спектре. Если «фиолетовые» устройства СtР станут популярными, производителям техники придется соответствовать запросам рынка. Ожидается, что эти устройства будут обрабатывать фотополимерные формные пластины по тем же принципам, по которым экспонируются традиционные негативные пластины .

Однако экспонируемых не нуждающихся в проявке формных материалов на рынке пока представлено немного. Пионером в этой области является компания Presstek, в конце 2003 года запустившая в серийное производство негативную пластину Эпплэйс (Applause). Эта пластина состоит из пяти слоев: алюминиевой основы, полиэфирного слоя, соединяющего основу и олеофильный слой, из алеофильного и гидрофильного слоя и защитного покрытия. После экспонирования без дополнительной обработки Applause может устанавливаться в печатную машину. Максимальная тиражестойкость Applause - 100 тыс. оттисков .

3.3.5 Гибридные пластины

Пластины представляют собой комбинацию диффузии серебра и фотополимерную технологию. В них используется обычная серебросодержащая эмульсия, нанесенная поверх фотополимерной эмульсии, применяемой в традиционных пластинах. Изображение на пластине формируется аргоновым или YAG лазером малой мощности по технологии диффузии серебра, на поверхности эмульсии. Затем пластина проходит обработку в две стадии. На первой стадии проходит процесс проявления изображения, аналогичный проявлению фотопленки, только без прозрачной подложки. Вместо этого частички серебра оседают на поверхности фотополимерной эмульсии, нанесенной на металлическую основу. Вторая стадия состоит в формировании изображения на фотополимерном слое стандартным УФ-излучением, а осажденное серебро используется как маска. Эти пластины объединяют достоинства серебросодержащих и фотополимерных пластин и могут воспроизводить точку 1–99%; но печатнотехнические свойства этих пластин такие же, как у традиционных, с тиражестойкостью до 300 тыс. оттисков. Есть некоторые ограничения по применению этих пластин из-за экологических соображений, и процессоры для обработки их сложны и громоздки. Эти процессоры нуждаются в более тщательной очистке, чем процессоры для серебросодержнащих или фотополимерных пластин .

4.1 Пластины для «сухого» офсета

Одна из самых интересных задач, которую поставили перед собой изыскатели в области печати за последние сорок лет, - это возможность обнаружить способ устранения увлажняющего раствора в офсете. Печатать без воды означало бы добиться двух больших преимуществ:

Устранить одну переменную стадии печати;

Существенно улучшить качество печатной продукции, добившись
большего глянца и насыщенности цветов.

Для того чтобы этого добиться, пошли различными путями. Сначала исследовали пластину, на которую можно было бы нанести краску без предварительного смачивания. Однако после различных дорогостоящих исследований оставили этот проект.

В начале 1980-х годов известное японское общество Торэй (Toray) сумело запатентовать пластину, чьи характеристики экспонирования и проявки совершенно сходны с характеристиками традиционных пластин; но благодаря использованию краски особого типа, она дает возможность печати без смачивания.

Возможность не смачивать пластину до нанесения краски появилась благодаря присутствию в пробельных элементах слоя силикона, который отторгает краску.

Пластина состоит из алюминиевой основы, на которую нанесен слой фотополимера, а на него - слой силикона. Толщина силикона - около 2 мкм. Силикон - кремнийорганический полимер - высокомолекулярное соединение, содержащее атомы кремния, углерода и других элементов. Он состоит из макромолекул на базе оксида кремния, имеющих линейную или циклическую форму .

Данный силиконовый слой выполняет функцию отталкивания краски (аналогично функции воды в офсете с увлажнением), что позволяет производить офсетную печать без контроля за балансом "краска-вода". В англоязычной литературе его принято обозначать термином «уик флайд бандери лэй» («weak fluid boundary layer» (WFBL)) - жидкий разделительный слой с низким поверхностным натяжением. На стадии экспонирования свет определяет химическую реакцию, посредством которой фотополимер образует молекулярные связи с силиконовым слоем. Следовательно, на стадии проявки те участки, куда свет не дошел, легко устраняются, и подлежащий фоточувствительный слой становится участком, восприимчивым к краске; а те участки, где экспонированный силикон отвержден, станут местами отторжения (рис.12).

Рис. 12. Структура пластины для сухого офсета

Отторжение краски возможно, поскольку кремниевые соединения не принимают никакие жидкости, содержащие полярные молекулы. Растительные масла обычных красок содержат некоторое количество таких молекул, но недостаточно, чтобы пластины отторгли их.

Поэтому следует использовать краски соответствующего состава, с лаком на основе гликолей.

Пластины для офсета без увлажнения проявляются химикомеханическим способом с использованием химических реактивов или воды.

В настоящее время разработаны негативные и позитивные химически проявляемые пластины, которые экспонируются УФ-излучением или ИК-лазерами. Проявка пластин включает два этапа: химическую обработку и удаление силиконового слоя с печатающих элементов. В процессе химической обработки негативных пластин регистрирующий слой теряет чувствительность к свету или теплу, а его экспонированные участки теряют связь с силиконовым слоем. При обработке позитивных пластин адгезия экспонированных участков к силикону усиливается. Удаление силикона выполняется механическим или химикомеханическим способом .

На выставке drupa 2004 компания Toray представила прототип проявляемой водой негативной CtP -пластины TACW2. Регистрирующий слой этой пластины экспонируется ИК-излучением и имеет чувствительность 150-200 мДж/см 2 . Процесс проявки является одностадийным: пластина промывается водой и одновременно обрабатывается щеткой, удаляющей силикон с печатающих элементов формы.

Отдельную группу составляют экспонируемые ИК-лазерами аблативные формные материалы, ведущим разработчиком которых является компания Presstek. В этих негативных материалах абсорбирующий излучение и воспринимающий краску слои разделены. Абсорбирующий излучение полимер расположен под слоем силикона. Под воздействием ИК-излучения полимер разогревается, испаряя находящийся над ним силикон, и сгорает, открывая воспринимающий краску слой. Проявка аблативных пластин заключается в удалении с их поверхности продуктов горения. Экспонирующая установка должна быть оснащена мощным вытяжным устройством. В настоящее время на рынке представлены аблативные материалы на алюминиевой и пленочной основе для экспонирования в печатных машинах и для экспонирования в лазерных CtP-установках .

4.2 Плюсы и минусы «безводных» пластин

Данные пластины разрешают одну проблему, но при этом возникают другие неудобства. Первое из них - возможность возникновения налета соответственно пробельным элементам, поскольку скорость станка и сопутствующий перегрев группы нанесения красок могут вызвать существенное изменение вязкости краски с сопутствующим изменением характеристик отторжения. Для устранения этого недостатка нужна термостатированная группа нанесения красок, и необходимо контролировать состояние влажности и температуры в печатном цехе.

Вторая проблема, возникшая при использовании этих пластин, - трудность сохранения фона печати в чистоте, при пылящих красках. Увлажняющий раствор в классической системе позволяет "уловить" с каучука все частички волокна, которые отделяются от бумаги. Поэтому печатать с безводными пластинами лучше всего на мелованной бумаге с хорошей прочностью поверхности .

Подытоживая характеристики пластин такого типа, можно сказать:

Безводная пластина дает высокую плотность печати легче, чем в традиционной системе;

Она дает меньше брака, за счет того, что можно получить оптимальный лист после любой остановки станка, и гораздо быстрее, чем с обычными пластинами;

Основа пластины подвергается меньшим изменениям размеров;

Она обеспечивает более постоянное качество печати;

Пластины требуют более осторожного манипулирования и хранения, поскольку кремниевый слой более хрупок, чем алюминиевый, и
если он будет удален, то станет печатным элементом;

Для хорошей производительности системы нужны постоянные
условия: бумага с сопротивлением на разрыв и на пыление, соответствующие краски и опытность печатников; совместимость формных пластин и красок необходимо тестировать или руководствоваться рекомендациями производителей .

На сегодняшний день в полиграфии представлен широкий выбор материалов для изготовления печатных форм офсетной печати. Наиболее популярны из них следующие: монометаллические, полимерные, серебросодержащие и т.д.

Выделить какой-либо один из видов печатных форм в качестве приоритетного было бы неоправданно, так как каждый имеет свою специфику применения. Выбор необходимого формного материала для конкретного вида печатных работ способствует выполнению заказа типографией в максимально сжатые сроки при минимальных затратах.

Для полноцветной печати целесообразно применять монометаллические формы. Также эксперты рекомендуют их использовать и для однокрасочной печати, когда требуется высокое качество цветопередачи. Такие пластины могут использоваться в ряде производств: коммерческой листовой печати, журнальной продукции, упаковке, малом офсете и даже в газетной печати. Использование полиэфирных офсетных форм в оперативной полиграфии обеспечивает отличное качество при небольших тиражах и минимум затрат. Однако основное внимание сосредоточено на металлических СtР-пластинах.

Серебросодержащие формы - это оптимальный баланс между скоростью изготовления печатной формы, низкой стоимостью и стабильностью печати всего тиража. Фотополимерные пластины, возможно, не самые чувствительные, но у них очень высокая тиражестойкость и печатные характеристики. Термальным пластинам свойственна высокая разрешающая способность. А беспроцессные – это материал не нуждающиеся в обработке после экспонирования. Хотя последние имеют более высокую цену, чем у обычных CtP -пластин, и невысокую тиражестойкость, зато для небольших типографий не нуждающиеся в проявке пластины уже сегодня являются серьезной альтернативой традиционным CtP-пластинам .

Но, к сожалению, в России пластины для CtP пока не производятся. По-видимому, нынешний объём потребления непривлекателен для открытия местного производства. В пересчёте на среднюю цену цифровой пластины 12 долл./м 2 при объёме продаж 800 000 м 2 - около 10 млн. долл. В ушедшей вперёд Западной Европе рост потребления цифровых пластин уже достиг 80%; у нас же, по оценкам экспертов, доля CtP пластин составляет 30%. Но потенциал роста очевиден. Специалисты обещают, что потребление СtР-пластин на российском рынке за этот год увеличится в два раза. При таком потенциале проект вполне может кого-то заинтересовать .

1. Басовский Л.Е. Управление качеством: Учебник/ Л.Е. Басовский, В.Б.Протасьев.– М: ИНФРА-М, 2001. – 212с.

2. Гельмут Киппхан. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства/ Гельмут Киппхан; Пер. с нем. – М.: МГУП, 2003. – 1280 с.

3. Дэниел Дж. Вилсон. Основы офсетной печати/ Дэниел Дж. Вилсон; Пер. с англ. М. Бредиса. - М.: ПРИНТ-МЕДИА центр, 2005. - 232 с.

4. Марголин Е.М. Формные пластины для CtP-систем 2006 [Элетроный ресурс]./Е.М.Марголин.-Режим доступа:http://newsprint.ru/polig_m12_06.html.

Глоссарий

Computer - to - Plate (компьютер - печатная форма CtP) - это способ изготовления печатных форм, при котором изображение на форме создается тем или иным методом на основе цифровых данных, полученных непосредственно из компьютера.

Абляция - (лат. ablatio - убыль, устранение, отнятие) удаление части вещества с поверхности объекта под влиянием каких-либо факторов. В изготовлении печатных форм используется абляция, при которой с поверхности формы удаляют часть слоя под действием лазерного излучения. Причем он может удаляться полностью (например, испаряться) - в этом случае говорят о полной абляции, или разрушаться частично - тогда окончательное снятие слоя происходит при других механических или физических воздействиях (например, частицы можно стряхнуть или смыть). Важно то, что в ходе абляции не происходит химических воздействий (проявления, растворения и т. д.) В противном случае процесс абляцией не считается.

Адгезия - (лат. adhaesio - прилипание) возникновение связи между поверхностными слоями двух разнородных (твердых или жидких) тел, приведенных в соприкосновение.

Баланс вода-краска - равновесное соотношение между количествами печатной краски и увлажняющего раствора, которое обеспечивает оптимальное качество оттиска. Баланс зависит от скорости работы машины, ее конструкции, влажности и температуры воздуха в цехе, структуры и свойств печатной краски, характеристики печатной формы, состава и способа нанесения увлажняющего раствора и краски, свойств запечатываемого материала.

Гидрофильность, олеофобность - способность поверхности материала воспринимать воду или увлажняющий раствор и отталкивать жирную печатную краску. Гидрофильностью обладают пробельные участки печатной формы способа плоской печати.

Гидрофобность, олеофильность - способность поверхности материала воспринимать жирную печатную краску и отталкивать воду или увлажняющий раствор. Гидрофобностью обладают печатающие элементы печатной формы способа плоской печати.

Градационная передача - свойство светочувствительного слоя передавать градации изображения.

Градация - ранжированный ряд (расположение в определенной последовательности) величин оптических характеристик оттиска, оригинала, фотоформы и пр. Градация является мерой изобразительной информации иллюстраций при оценке полутоновых изображений и отражает количественные различия между тонами изображения. В полиграфии различают градации истинные или искусственно созданные. Изображения с истинными градациями называют полутоновыми, как правило, это изображения оригиналов. Изображения с искусственно созданными градациями за счет растрирования называют растровыми. Штриховые изображения имеют два уровня градации - белое и чёрное, т. е. свидетельствующие о наличии или отсутствии краски.

Коллоидные растворы - золи, взвеси мельчайших частиц вещества в растворителе. Растворитель, в котором образуется К. р., называется дисперсионной средой. При помощи ультрамикроскопа можно наблюдать взвешенные в растворителе частицы.

Контактное копирование - процесс получения в масштабе 1:1 копии изображения (позитивного или негативного), изготовленного, как правило, на прозрачной основе. Например, в контактно-копировальном устройстве с позитива, в зависимости от используемого светочувствительного материала, можно получить негатив или такой же позитив.

Контактно-копировальное устройство - механическое приспособление, в котором проводят контактное копирование. Устройство обеспечивает контакт оригинала со светочувствительным материалом посредством вакуума и имеет систему экспонирования. В зависимости от расположения источника света различают контактно-копировальные станки и контактно-копировальные рамы. В станках источник света расположен в самом устройстве, тогда как в рамах он помещен вне копировального устройства.

Копировальный слой - тонкая плёнка (2-4 мкм) полимера со светочувствительными соединениями, растворимость которых изменяется под воздействием излучения с определённой длиной волны.

Копирование - (в полиграфии) получение копий с негативов или диапозитивов на фотоматериале или копий монтажей фотоформ на формных пластинах, при изготовлении печатных форм. Проводят в контактно-копировальных устройствах.

Линиатура - плотность полиграфического растра. Измеряется в «линиях на дюйм» (lpi) по международной шкале или в «линиях на сантиметр» по отечественной. Переводной коэффициент - 2,54 (150 lpi = 59 л/см).

Линиатура растра - число прозрачных или непрозрачных линий на 1 погонный см растра. Это число составляет от 24 лин./см, и выбор растра по линиатуре зависит от способа печати, гладкости бумаги, машины и других условий. Чем выше линиатура, тем менее заметны микроточки, на которые разбито полутоновое изображение. Параметр, характеризующий растровую структуру количеством линий на единицу длины. Типажный ряд растров: 20, 24, 30, 34, 36, 40, 44, 48, 54, 60, 70, 80, 100, 120, 150, 160 линий/см. Вследствие развития электронного растрирования количество линий в одном сантиметре может быть и дробным, например 39,5; 59,5. В компьютерном растрировании чаще используются единицы измерения линиатуры в линиях/дюйм, например 150 линий/дюйм.

Монтаж - размещение текстовых и иллюстрационных диапозитивов или негативов на прозрачной основе согласно макету издания. При изготовлении монтажей необходимо учитывать формат издания и бумажного листа, величину обрезки с трех сторон (в мм), назначение монтажа, тип печатной машины, расстояние для закрепления формы. Рисунок и текст на монтаже должны быть смонтированы точно по размерам, указанным в макете. При многокрасочной печати изготавливают несколько монтажей по количеству красок с точным совмещением между собой.

Негатив - (от лат. negativus - отрицательный), фотогр. изображение на прозрачной подложке, на котором в чёрно-белой фотографии большим яркостям объекта соответствуют большие почернения, а в цв. фотографии цвета объекта съёмки воспроизводятся цветами, дополнительными к ним, например, красный цвет воспроизводится голубым, зелёный - пурпурным, синий - жёлтым. Негативное изображение по производимому им зрительному впечатлению противоположно оригиналу. Н. в качестве промежуточного изображения оригинала используется для получения позитива или диапозитива. В полиграфии Н. используются для изготовления печатных форм.

Оттиск - отпечаток текста или графического изображения на бумаге, картоне или др. материале, полученный передачей краски с печатной формы под давлением.

Печатание – это многократное получение идентичных оттисков текста и изображений посредством переноса красочного слоя в большинстве случаев с печатной формы на запечатываемый материал, т.е. бумагу, картон, жесть, пленку и т.д.

Печатная форма представляет собой поверхность пластины, изготовленной из разных материалов (светочувствительного слоя или фотополимера, металла, пластмассы, бумаги, дерева, литографского камня), которая служит для образования и сохранения изображения в виде отдельных участков, воспринимающих печатную краску (печатных элементов) и не воспринимающих печатную краску (пробельных элементов).

Печатные элементы образуют изображение на печатной форме. Они воспринимают краску и передают ее на бумагу или на промежуточное звено (например, офсетное полотно), создавая в процессе печатания цветное изображение на оттиске.

Печать - вид процесса или способ получения печатных оттисков. Конечно, в широком смысле слова под этим термином понимают печатную продукцию и, прежде всего периодические издания (газеты, журналы и т.д.).

Подложка - прозрачный или непрозрачный носитель светочувствительного слоя. В качестве П. применяют стекло, бумагу, ацетатную или лавсановую пленку, алюминиевую или стальную пластину.

Позитив - фотографическое изображение, идентичное по градационным параметрам оригиналу, изготовленное на непрозрачной основе.

Полиграфия - отрасль техники, совокупность технических средств и технологических приемов, используемых для получения большого количества одинаковых копий (репродукций) оригинала, прошедшего редакционную подготовку и допечатную подготовку.

Предварительно очувствленная пластина - формная пластина с нанесенным на нее светочувствительным слоем, предназначенная для изготовления печатной формы.

Приводка - (в печатном производстве) совмещение в процессе печатания цветоделенных изображений на оттиске и строк с лицевой и оборотной сторон. Приводку проводят с использованием тест-объектов и контрольных меток или по изображению.

Пробельные элементы являются фоном для изображения на печатной форме. Они не воспринимают краску.

Разрешающая способность - это свойство копировального слоя раздельно воспроизводить мелкие элементы изображения.

Растискивание - дефект, заключающийся в увеличении размеров штриховых и растровых печатных элементов на оттиске в процессе печатания; приводит к значительным градационным и цветовым искажениям репродукции.

Растр - (лат. rastrum - грабли) - в полиграфии оптический прибор, предназначенный для преобразования полутонового изображения оригинала в микроштриховое (точечное, линейное, концёнт-р и ч но-круглое), растровое. Применение Р. обусловлено тем, что способами высокой и плоской офсетной печати невозможно передать истинные полутона различной плотности. Поэтому полутона оригинала должны быть разложены на микроэлементы разных размеров: больших- на темных участках и меньших - на светлых. Благодаря этому полутоновое изображение превращается в микроштриховое, но зрительный эффект полутонов сохраняется.

Растровый элемент - минимальный элемент структуры растрового изображения или структуры самого растра; площадь растрового элемента зависит от линиатуры растра и от градационного уровня изображения в высокой, офсетной и трафаретной печати.

Светочувствительность - это мера воздействия на копировальный слой актиничного излучения, необходимого для изменения его свойств (растворимости).

Светочувствительный слой - с пециально созданный слой, который под воздействием определенных излучений изменяет свои структурные и физико-химические параметры. Светочувствительные слои используют для изготовления предварительно очувствленных формных пластин (копировальный слой), носителей данных для ЭВМ или фотоматериалов (эмульсионный слой).

Термостатирование - процесс поддержания необходимой температуры, который оказывает значительное влияние на свойства готового изделия и время выполнения производственной операции (цикла).

Тираж - термин, используемый для обозначения общего количества отпечатков, сделанных для конкретной работы.

Тиражестойкостъ - количество качественных оттисков, которые возможно получить с одной печатной формы в процессе печатания тиража.

Тонер - красящее вещество, применяемое в репрографических копи-ровально-множительных аппаратах и лазерных принтерах, для создания видимого изображения.

Увлажняющий раствор - жидкость, применяемая в плоской офсетной печати, служащая для смачивания пробельных элементов печатной формы. От состава увлажняющего раствора во многом зависит устойчивость пробельных и печатающих элементов.

Формная пластина - это алюминиевая, полиэфирная или бумажная основа с нанесенной на нее композицией, состоящей из тонкого светочувствительного (копировального) слоя, используется для изготовления копий полос издания. На формных пластинах изготавливают печатные формы для различных способов печати.

Фотоформа - это однокрасочный негатив, подготовленный для изготовления печатной формы. По виду изображения фотоформы можно разделить на негативные (обратные по тонопередаче оригиналу) и позитивные (идентичные по тонопередаче).

Частотное растрирование - разновидность преобразования полутонового изображения в растровое. При частотном растрировании частота размещения одинаковых по размеру и форме растровых элементов определяется сигналом исходного полутонового изображения.

Шероховатость - дефект лаковой пленки, причиной которого являются мелкие частицы, иногда видимые при рассмотрении через проходящий через них свет. Лакированные поверхности могут выглядеть составленными из кусочков, пестрыми или песчанистыми.

Экспонирование - воздействие дозированного излучения регламентированного спектрального диапазона на светочувствительный слой.

Таблица 1.

Сравнительная характеристика аналоговых формных пластин

Таблица 2.

Технические характеристики серебросодержащих пластин

Таблица 3.

Технические характеристики фотополимерных пластин

Таблица 4.

Технические характеристики термальных негативных пластин

Таблица 5.

Технические характеристики термальных позитивных пластин

Факультет: Полиграфической техники и технологии

Форма обучения: очно-заочная

Курсовой проект
Дисциплина: Технология формных процессов

Тема: Разработка технологии изготовления печатных форм плоской офсетной печати по схеме «компьютер – печатная форма»

Студент: Чернышева Е.А.
Группа ВТпп-4-1
Руководит ель: Надирова Е.Б.

Москва
2011
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ им.И.Федорова
Факультет полиграфической техники и технологии

Специальность: Технология полиграфического производства
Форма обучения: очно-заочная
Кафедра: Технология допечатных процессов

ЗАДАНИЕ
на выполнение курсового проекта
Студенту (ке) ______________________________ курса _______________________группы
(Ф.И.О.) ______________________________ ______________________________ _________
1. Дисциплина ______________________________ ______________________________ ____
2. Тема проекта ______________________________ ______________________________ ___
3. Срок защиты проекта ______________________ ______________________________ ____
4. Исходные данные по проекту ___________________ ______________________________

5. Содержание проекта ______________________ ______________________________ _____
______________________________ ______________________________ _________________
6. Литература и прочие документы, рекомендуемые студенту для изучения: ____________
______________________________ ______________________________ _________________
6.1. Номера источников по методическим указаниям ____ ___________________________
6.2. Дополнительные источники ______________________________ ___________________

7. Дата выдачи задания
«___» __________ 2011 г.

Руководитель проекта ______________________________ ________________________
(уч. звание, степень, Ф.И.О, подпись)

Задание принял к исполнению ______________________________ ___________________
(подпись, дата)

Содержание
Реферат 4
Введение 5
1. Техническая характеристика и показатели оформления издания 6
2. Общая технологическая схема изготовления изделия 7
3. Технология формного процесса, общая схема 9
4. Оборудование, материалы, программное обеспечение 12
5. Контроль качества готовой продукции 13
6. Карта технологического процесса 16
7. Спуск полос 17
8. Рентабельность, объем работ и трудоемкость 18
Заключение 19
Список используемой литературы 21

Реферат
Цель работы: Разработка технологии изготовления печатных форм плоской офсетной печати по схеме «компьютер – печатная форма».
Условные обозначения:
ТОИИ – технология обработки изобразительной информации.
ТОТИ – технология обработки текстовой информации.
ЛЭУ – лазерное экспонирующее устройство.
Содержание работы: 19 страниц, 2 схемы, 2 рисунка.

Введение
Формные процессы представляют собой комплекс технологических операция, основанных на использовании аналоговых и цифровых технологий изготовления печатных форм, которые являются вещественными носителями графической информации, предназначенной для полиграфического воспроизведения.
При разработке данного курсового проекта преследовались такие цели, как: закрепление и расширение знаний в рамках дисциплины, приобретение навыков в процессе работы с научно-технической литературой и электронными источниками информации, развитие навыков пользования справочной и нормативно-технической документацией по полиграфической технике и технологии, а также по издательским процессам, получение первоначальных навыков по проектированию и расчету формного процесса.
Несмотря на многообразие способов получения печатной продукции, способ плоской офсетной печати занимает лидирующую позицию. Это связано с возможностью воспроизводить одно- и многоцветные изображения любой сложности с большой графической, градационной точностью и точностью цветопередачи с применением растровых структур с линиатурой до 120 лин/см. Этот способ позволяет печатать издания на бумагах различной массы при использовании большого разнообразия методов изготовления печатных форм. Способ также характеризуется высокой степенью автоматизации формного и печатного процессов, хорошими экономическими показателями, высокопроизводительным печатным оборудованием.

1. Техническая характеристика и показатели оформления издания

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.
Формы плоской офсетной печати отличаются от форм высокой и глубокой печати по двум основным признакам:
- по отсутствию геометрической существенной разницы в высоте между печатающими и пробельными элементами (толщина КС: 2–4 мкм);
- по наличию принципиального различия физико-химических свойств поверхности печатающих и пробельных элементов.
Для получения данных форм необходимо создать на поверхности формного материала устойчивые гидрофобные печатающие и гидрофильные пробельные элементы.
Способы получения печатных форм – это форматная и поэлементная запись.
Форматная запись – это запись изображения по всей площади одновременно (фотографирование, копирование). Поэлементная запись – площадь изображения разбивается на некоторые дискретные элементы, которые записываются постепенно элемент за элементом (запись при помощи лазерного излучения).

Оригинал - текстовое или графическое произведение, прошедшее редакционно-издательскую обработку и подготовленное для изготовления печатной формы. Оригиналы классифицируются на следующие типы.
Аналоговый оригинал – оригинал на вещественном носителе, который требует перевод в цифровой файл для его последующей обработки и репродукции.
Цифровой оригинал – оригинал, информативная часть которого содержится в закодированной форме.
Сканирование изображения, компьютерная обработка и экранная цветопроба подробно рассматриваются в дисциплине ТОИИ.
Получение текстового файла, корректура и компьютерная верстка полос изучаются в дисциплине ТОТИ.
Электронный монтаж со спуском полос – размещение полос в формате запечатанного листа издания электронным способом, при помощи ЭВМ издательской системы. Монтаж контролируют визуально на экране монитора системы или по твердой копии, полученной на принтере.
Электронная версия печатной формы – электронный файл, содержащий в себе все элементы, которые будут расположены на печатной форме, в закодированной форме. С этого файла непосредственно будет проводится запись информации на форму.
Вывод пластины плоской офсетной печати – изготовление печатной формы плоской офсетной печати в зависимости от ее характеристик. Макет печатного изделия в электронном виде выводится на формные пластины, пропуская этап вывода цветоделенных диапозитивов.
Контроль качества готовой печатной формы – отслеживание параметров печатной формы по предъявляемым требованиям.

3. Технология формного процесса, общая схема
При изготовлении печатной формы плоской офсетной печати по схеме «компьютер – печатная форма» используют разновидность цифровой технологии - технологию CTP. В свою очередь, ее можно разделить на два направления, в зависимости от вида пластин: светочувствительную и термочувствительную. Эта технология в обоих случаях в качестве источника излучения использует лазеры. Поэтому эту технологию называют лазерной. При использовании светочувствительной пластины длина волны лазера равна 405-410 нм (фиолетовая область спектра).
Поэлементная запись информации по данной технологии проводится в автономном экспонирующем устройстве. Технология CTP может применяться как в ОСУ и в ОБУ. Данный способ получения печатных форм подразумевает использование лазерного воздействия. Используются различные свойства лазерного воздействия:
- тепловое воздействие – выжигание или термическое разложение тонких пленок на пробельных или печатающих элементах будущей печатной формы;
- фотохимическое воздействие на светочувствительный слой формного материала;
- электрофотографическое воздействие на фотополупроводниковый слой.
Страничные PostScript-файлы управляют устройством экспонирования, которое формирует форму подобно тому, как это делает фотонаборная машина. Однако в этом случае программное обеспечение еще и осуществляет размещение страниц на форме в соответствии с принятой схемой организации спусков.
В современном полиграфическом производстве данные технологии пока еще не заняли ведущее место. Их внедрение сдерживают дорогостоящие оборудование и формные материалы (импортного производства).

3.1. Строение печатной формы плоской офсетной печати для технологии CTP

А – формная пластина; Б – запись изображения; В – нагревание; Г – удаление защитного слоя; Д – печатная форма после проявления; 1 – подложка; 2 – фотополимеризуемый слой; 3 – защитный слой; 4 – лазер; 5 – нагреватель; 6 – печатающий элемент; 6- пробельный элемент
Технологические возможности современных офсетных пластин позволяют изготавливать на них печатные формы, пригодные для печати практически всех видов высококачественной продукции (изобразительной, рекламной, газетной, журнальной, книжной и др.).
В формных пластинах с фотополимеризуемым слоем в результате действия излучения происходит образование пространственной структуры. Для усиления действия излучения экспонированная пластина подвергается нагреванию, обеспечивающему упрочнение полимерной структуры. У некоторых типов формных пластин с ФПС на поверхности этого слоя может располагаться дополнительный слой для повышения эффективности первичного воздействия лазерного излучения, в этом случае нагревание после экспонирования не проводится. В дальнейшем осуществляется проявление, в результате которого неэкспонированные участки слоя удаляются. После записи изображения лазерным источником экспонированная формная пластина, как правило, подвергается необходимой обработке в химических растворах. Процесс изготовления печатных форм может включать такие операции, как гуммирование и техническая корректура, если они предусмотрены технологией. Контроль форм является завершающей стадией процесса.
Требования, предъявляемые к формным пластинам:
- шероховатость – от нее зависит адгезия копировального слоя к подложке и соответственно его устойчивость к механическому воздействию;
- тиражестойкость – 100-400 тысяч оттисков;
- цветовой контраст после обработки копии позволяет визуально оценить качество полученной формы;
- светочувствительность (S) определяет время экспонирования пластины. Чем выше светочувствительность, тем меньше времени надо затратить на экспонирование;
- разрешающая способность определяет процент воспроизводимой растровой точки и минимально возможную ширину штриха;
- энергетическая чувствительность – количество энергии на единицу поверхности, необходимой для протекания процессов в приемных слоях формной пластины;
- спектральная чувствительность – чувствительность приемных слоев к УФ в видимом диапазоне волн.

4. Оборудование, материалы, программное обеспечение
Для обработки текстовой и изобразительной части будущего издания потребуются такие технические средства, как: компьютер, ЖК-монитор, мышь, клавиатура, струйный принтер, CTP-устройство, устройство для цветопробы, ЛЭУ.
Программное обеспечение: Windows Vista Home Premium (операционная система), рабочие форматы (PS, PDF, EPS, TIFF, JPEG), приложения (Microsoft, Adobe, QuarkXpress, CorelDrow, Preps)
Подготовка оригиналов заключается в их проверке на наличие всех необходимых элементов, конвертировании в единый формат.
Средства для ухода за пластинами
CtP Deletion Pen - корректирующие карандаши для термальных пластин для CtP производства AGFA, Kodak, Lastra и некоторых других. Назначение их - коррекция форм, удаление лишних печатных элементов, выявленных на стадии оперативного контроля. Карандаши имеют удобный пластиковый корпус, выпускаются двух типоразмеров - для грубой и тонкой коррекции, различаются диаметром стержня.
Positive Deletion Pen - это корректирующие карандаши, назначение которых - удаление печатных элементов с традиционных позитивных офсетных пластин, где копировальный слой представляет собой диазосоединения. Карандаши производятся 4 типоразмеров, различающихся диаметром стержня.
Adding Pen - карандаши для добавления печатных элементов на офсетные пластины. Имеют алюминиевый корпус, два типоразмера по толщине. Добавление печатных элементов возможно на пластины любого типа - позитивные, негативные, для экспонирования в CtP или копировальной раме.
Лазерное экспонирующее устройство
ЛЭУ для записи информации на офсетные формные пластины предназначены для экспонирования излучения приемного слоя формной пластины.
Классификация ЛЭУ:
1. Тип формных пластин – для записи на светочувствительные пластины.
2. Тип лазерного источника – с твердотельным лазером.
3. Конструкция устройства – внутренний барабан. Формный материал располагается на внутренней поверхности неподвижного барабана, имеющего форму незавершенного цилиндра. Развертка изображения в таком устройстве осуществляется по вертикали за счет непрерывного вращения дефлекторов с одной отражающей гранью и по горизонтали за счет перемещения дефлектора и оптической системы вдоль оси барабана.
4. Назначение – универсальные.
5. Степень автоматизации – автоматизированные.
6. Формат – большой.

5. Контроль качества готовой продукции
Изготовленная печатная форма должна обладать следующими характеристиками:
- покрытие защищающим коллоидом;
- отсутствие поверхностных повреждений;
- наличие контрольных меток для совмещения;
- наличие меток для резки и фальцовки;
- на краях формы должны располагаться шкалы, позволяющие оперативно контролировать процесс печатания;
- размер изображения должен быть равен заданному размеру репродукции. Допустимые отклонения: при размерах изображения до 40х50 см - 1 мм;
- изображение на форме должно быть расположено в строгом соответствии с макетом. азмеры изображения должны соответствовать размерам диапозитива.
- формы одного комплекта для печати многокрасочной продукции должны быть одинаковой толщины. Допустимые отклонения для пластин толщиной 0,35–0,5 мм не более ±0,06 мм; толщиной 0,6–0,8 мм не более ±0,1 мм.
- все печатающие элементы должны быть воспроизведены на форме.
- изображение на форме должно быть расположено строго по центру с учетом закрепления формы в печатной машине.
- на форме должны находиться метки-кресты для совмещения, необходимые для контроля процесса печатания, и метки для фальцовки, обрезки и высечки (в зависимости от вида продукции).
Цифровые технологии записи информации на формные пластины требуют проведения контроля качества:
- тестирование и калибровка устройств записи;
- контроль самого процесса записи;
- оценка показателей печатной формы.
Важным является каждый этап контроля, а основополагающими считаются первые два этапа, поскольку настройка ЭУ и установка необходимых мощностей лазерного источника неминуемо сказывается на всем последующем технологическом процессе, в конечном итоге и не качестве форм. Средством для контроля качества форм являются контрольные тест-объекты. Они представлены в цифровом виде и содержат ряд фрагментов различного целевого назначения для визуального и инструментального контроля:
- информационный фрагмент с постоянной информацией о самом тест-объекте и переменной информацией с текущими данными о конкретных режимах записи;
- фрагменты, содержащие объекты пиксельной графики для визуального контроля воспроизведения элементов изображения;
- фрагменты, позволяющие оценить технологические возможности устройства записи и растрового процессора, а также репродукционно-графические показатели печатных форм.

UGRA/FOGRA DIGITAL PLATE CONTROL

Функциональные группы:
1. Информационная часть. Содержит постоянную (имя пользователя) и переменную информацию. Здесь указан угол поворота растровой структуры и т.д.
2. Оценка разрешающей способности. Состоит из штриховых элементов, расходящихся от центра под разными углами.
3. Диагностика геометрии. Для оценки воспроизведения штриховых элементов различных размеров.
4. «Шахматная» зона. Контроль воспроизведения элементов изображения.
5. Область визуальной оценки. Визуальный контроль экспозиции.
6. Полутоновый клин. Растровая шкала для контроля воспроизведения градации тонов.

DIGI CONTROL WEDGE

Функциональные группы:
1. Фокусировка. Для визуального контроля фокусировки лазерного луча. Состоит из 180 радиальных линий шириной 1 пиксель.
2. Экспозиция. Визуальный контроль экспозиции. Содержит 6 полей в форме кругов с шахматными заполнениями.
3. Воспроизведение штриховых элементов. Визуальный контроль.
4. Интервал градаций.
5. Растрирование. Информация о растрировании.
6. Информационный фрагмент. Содержит информацию постоянного содержания.
Печатная форма считается пригодной, если все функциональные группы предоставляют удовлетворительный результат.

6. Технологическая карта процесса

7. Спуск полос

8. Рентабельность, объем работ и трудоемкость
Технология CTP обеспечивает переход на полный цифровой процесс. Это значит, что все этапы производства можно контролировать и автоматизировать: от получения изображения с цифровых носителей до готовых печатных пластин. При использовании подобной технологии процесс производства сокращается на несколько этапов. Становятся ненужными два проявочных процесса, измерительное оборудование для контроля пленки, копировальное оборудование, системы перфорации и совмещения форм, монтажное оборудование. Требуется значительно меньшее помещение для оборудования. Производительность повышается на 70%. Заметно сокращается период приладки машин.
Время экспонирования или записи является основным фактором, влияющим на производительность.

Заключение
В ходе написания курсовой работы были получены знания о технологии CTP, светочувствительный и термочувствительных пластинах. А также проанализированы характеристики этого процесса и проведен сравнительный анализ. Исходя из этого можно сделать вывод, что система «компьютер – печатная машина» как на допечатной, так и в процессе подготовки печатной машины позволяет достичь большей производимости с высокой экономией средств. Малое время изготовления печатных форм, точность их установки и автоматическая предварительная регулировка красочных зон на основе цифровых данных – огромное преимущество.
и т.д.................

Это позволило выделить целую группу диазосмол, чувствительных к ультрафиолетовой части спектра. Слои на основе диазосмол могли быть как позитивными, так и негативными. В настоящее время широко применяются при изготовлении форм плоской офсетной печати. Одним из наиболее распространенных веществ является ортонафтохинондиазид (ОНХД).

д)Слой на основе фотополимеров. Слои на основе фотополимеров широко используются при изготовлении форм высокой печати, в частности флексопечати, а также в компьютерных технологиях изготовления печатных форм. Полимеры обладают чувствительностью к ультрафиолетовой части спектра в диапазоне длин волн более 320 нм. Стекло и другие материалы, как правило, эти длины волн не пропускают, поэтому полимеры приходится фотоинициировать, т. е. изменять их спектральную чувствительность в другую область спектра. Современные фотополимеры могут быть чувствительными не только к ультрафиолетовому спектру, но и к дневному свету, а также к ИК-спектрам.

1. 12. Изготовление форм плоской офсетной печати (особенности процесса, аналоговая и цифровая технологии изготовления печатных форм плоской офсетной печати).

Изготовление форм плоской офсетной печати осуществляется по аналоговой и цифровой технологиям. В аналоговой технологии применяются уже готовые формные пластины с копировальным слоем на основе ОНКД. Толщина формной пластины составляет 0,3 мм. Толщина копировального слоя - 1,5–2 мкм. Спектральная чувствительность пластины лежит в диапазоне 320–450 нм, т. е. охватывает, помимо УФ, ещё и видимую часть спектра. Поэтому в отделениях, где происходит изготовление печатных форм, обязательным является желтое освещение.

Особенностью процесса плоской офсетной печати является применение зеркальных фотоформ. Поскольку копировальный процесс позитивный, то в качестве фотоформ используются зеркальные диапозитивы. Монтажная форма также изготавливается зеркально.

Печатная форма содержит изображение печатного листа. На печатном листе в определенной последовательности должны быть расположены полосы, и эта последовательность определяется спуском полос.

Спуск полос - размещение полос на печатном листе так, чтобы в результате печати и последующей операции фальцовки и комплектовки блока получить правильную нумерацию страниц в издании.

После изготовления монтажа фотоформ в соответствии со спуском полос и планом монтажа выполняют пробивание технологических отверстий (штифтовых) в формной пластине, далее совмещают формную пластину с монтажом фотоформ по штифтам и выполняют операцию экспонирования в копировальной раме.

После изготовления печатной формы осуществляется контроль ее качества. С помощью денситометра оценивают относительную площадь растровых элементов на печатной форме. В случае наличия посторонних элементов на форме (следы пыли, ворсинки) их удаляют с помощью «–»-карандашей. Если объем корректуры значителен, проводят дополнительную обработку печатной формы, начиная со стадии промывки. Для повышения тиражестойкости готовых форм проводят их термообработку при температуре 180–210°C в течение 5 минут в специальных термошкафах.

2. 13.Изготовление форм высокой печати (особенности процесса, цинкография, этапы изготовления фотополимерных печатных форм).

Исторически первой технологией изготовления форм высокой печати являлась ксилография. На смену ей в XIX веке пришла цинкография, которая просуществовала вплоть до 50-х гг. XX в. В основу цинкографии положены цинковые формные пластины, на которые наносился слой на основе солей хромовой кислоты. В результате экспонирования под негативом формировалась основа для печатающих элементов, после удаления остатка слоя форма подлежала травлению HNO 3 , т. е. стравливались участки металла, которые служили пробельными элементами. После остановки процесса травления задубленные участки копировального слоя удалялись с поверхности, освобождая печатающие элементы формы. Одним из недостатков способа являлось стравливание цинка не только вглубь, но и боковое травление.

На смену цинкографии пришли фотополимерные слои, которые позволили изготовить формы высокой печати без вредного химического воздействия, а также привели к появлению флексографии. В настоящее время технологии изготовления цинковых клише применяются только в отделочных процессах (при тиснении фольгой), поскольку позволяют при высоком давлении печати выдерживать тиражи до 1 миллиона экземпляров. Высокая печать классическая практически нигде в настоящее время не сохранилась, ей на смену пришла флексопечать.

Формы флексопечати изготавливают следующим образом:

Предварительное экспонирование - позволяет формировать уровень пробельных элементов.

Основное экспонирование - формирует изображение на печатной форме.

Экспонирование подложки - позволяет сформировать основу печатной формы.

Обработка - осуществляется водой, удаляют остатки фотополимерной композиции с поверхности пробельных элементов.

Финишинг - производится либо механически, либо слабым раствором хлорной кислоты для устранения липкости печатной формы.

Окончательное экспонирование - позволяет значительно повысить тиражестойкость печатной формы.

Московский Государственный Университет Печати им. И. Федорова

Кафедра «Технология допечатных процессов»

Контрольная работа

по дисциплине: «Технология формных процессов»

Москва, 2011

Цифровые технологии: CTP и CTcP плоской офсетной печати

CTP

Цифровые технологии изготовления офсетных печатных форм по схеме «Компьютер – печатная форма» осуществляется путем поэлементной записи изображения на формные пластины. Формирование изображения происходит в результате лазерного воздействия излучения.

Система CtP включает в себя три основные составляющие:

• компьютеры, которые обрабатывают цифровые данные и управляют их потоками;
• устройства записи на формные пластины (устройства экспонирования, формовыводные устройства);
• формный материал (формные пластины с различными копировальными слоями, чувствительными к определённым длинам волн).

Существует много различных типов лазеров, используемых для изготовления печатных форм, они работают в различных частотных диапазонах и обладают различными показателями записи изображения. Все лазеры можно разделить на две основные категории: близкие к инфракрасному спектру термальные лазеры и лазеры видимого спектра излучения. Термальные лазеры экспонируют печатную пластину воздействием тепла, а пластины видимого спектра производят запись воздействием света. Необходимо использовать пластины, специально разработанные для того или иного типа лазеров, иначе правильной регистрации изображения не произойдет; в равной степени это относится и к проявочным процессорам.

Типы формных пластин

Основные типы формных пластин для CtP представлены бумажными, полиэфирными и металлическими пластинами.

Бумажные пластины

Это самые дешевые пластины для CtP. Их можно увидеть в маленьких типографиях коммерческой печати, в салонах быстрой печати, для работ с низким разрешением, «грязных», для которых приводка не имеет значения. Тиражеустойчивость, или тиражестойкость таких форм - низкая, обычно менее 10000 оттисков. Разрешающая способность чаще всего не превышает 133 lpi.

Полиэстровые формные пластины

Эти пластины имеют более высокую разрешающую способность, чем бумажные, в то же время они дешевле металлических. Их применяют для работ среднего уровня качества для печати в одну и две краски - а также для четырехкрасочных заказов, - в том случае если цветопередача, приводка и четкость изображения не имеют критического значения.

Формный материал представляет собой полиэстеровую пленку толщиной около 0,15 мм, одна из сторон которой имеет гидрофильные свойства. Эта сторона воспринимает тонер, наносимый лазерным принтером или ксероксом. Участки, не покрытые тонером, в процессе печати удерживают на себе пленку увлажняющего раствора и отталкивают краску, тогда как запечатанные участки, наоборот, ее воспринимают. Поскольку это светочувствительные пластины, их загрузка в экспонирующее устройство выполняется в комнате со специальным освещением, так называемой «темной» или «желтой» комнате. Такие формные пластины доступны в формате до 40 дюймов, или 1000 мм, и толщиной 0,15 и 0,3 мм. Пластины толщиной 0,3 мм являются уже третьим поколением этого типа материалов, имеющим толщину, аналогичную толщине формных пластин на металлической основе для четырех и восьмикрасочных машин.

При установке на формном цилиндре и превышении усилия натяжения может возникнуть растяжение полиэстровой печатной формы. Также растяжение формы часто наблюдается на полноформатных машинах. В настоящий момент возможно использование полиэстровых печатных форм при полноцветной печати. При двух и четырехкрасочной печати чаще наблюдается растяжение бумаги, чем формы. Тиражестойкость полиэстровых форм составляет 20–25 тыс. оттисков. Максимальная линиатура 150–175 lpi.

Металлические пластины

Металлические пластины имеют алюминиевую основу; они способны поддерживать самую резкую точку и самый высокий уровень приводки. Существует четыре основных разновидности металлических пластин: галогенидосеребряные пластины, фотополимерные пластины, термальные пластины, а также гибридные.

Серебросодержащие пластины

Пластины покрыты светочувствительной эмульсией, содержащей галогениды серебра. Состоят из трёх слоёв: барьерного, эмульсионного и противострессового, нанесённых на алюминиевую основу, подвергнутую предварительно электро-химическому зернению, анодированию и специальной обработке для катализации миграции серебра и обеспечению прочности его закрепления на пластине (рис. 8). Непосредственно на алюминиевой основе находятся также мельчайшие зародыши коллоидального серебра, в ходе последующей обработки восстанавливающиеся до металлического.

Строение серебросодержащей пластины

Все три водорастворимых слоя наносятся за один цикл. Данная технология нанесения многослойных покрытий очень близка к используемой в производстве фототехнических плёнок, и позволяет оптимизировать свойства пластины за счёт придания каждому слою специфических характеристик. Так, барьерный слой изготавливается из безжелатинового полимера, содержит частицы, способствующие наиболее полному удалению остатков всех слоёв внеэкспонированной области в ходе проявки пластин, что стабилизирует её печатные свойства. Кроме этого, слой содержит светопоглащающие компоненты для минимизации отражения от алюминиевой основы. Эмульсионный слой этих пластин состоит из светочувствительных галогенидов серебра, обеспечивающих высокую спектральную чувствительность материала и скорость экспонирования. Верхний антистрессовый слой служит для защиты эмульсионного слоя. Содержит также специальные полимерные соединения, облегчающие удаление прокладочной бумаги в автоматических системах, и светопоглащающие в определённой зоне спектра компоненты для оптимизации разрешения и условия работы с безопасным освещением.

Серебросодержащие пластины являются очень чувствительными к излучению и простыми в использовании, но недостатком их является низкая тиражестойкость до 350 000 оттисков и вдобавок, согласно закону об охране окружающей среды, требуют процедуры регенерации серебра после их использования.

3.3.2 Фотополимерные пластины

Это пластины с алюминиевой основой и полимерным покрытием которое придает им исключительную тиражеустойчивость - 200000 и более оттисков. Дополнительный обжиг печатных форм до печати тиража может увеличить срок службы печатной формы до 400 000 - 1 000 000 оттисков. Разрешающая способность печатной формы позволяет работать с линиатурой растра 200 lpi и «стохастикой» от 20 мкм, она выдерживает очень высокие скорости печати. Эти пластины предназначены для экспонирования в устройствах с лазером видимого света – зеленым или фиолетовым.

Строение фотополимерной пластины

Фотополимерная технология экспонирования предполагает негативный процесс, то есть лазерной засветке подвергаются будущие печатные элементы. Пластины являются промежуточными по чувствительности между термальными и серебросодержащими.

Термальные пластины

Состоят из трёх слоёв: алюминиевой подложки, печатного слоя и термочувствительного слоя, который имеет толщину менее 1 мкм, т.е. в 100 раз тоньше человеческого волоса.

Строение термальной пластины

Регистрация изображения на этих пластинах выполняется излучением невидимого спектра, близкого к инфракрасному. При поглощении ИК-энергии поверхность пластины нагревается и образует участки изображения, с которых удаляется защитный слой, - происходит процесс абляции, размывания; это «аблативная» технология. Высокая чувствительность верхнего слоя к ИК-излучению обеспечивает непревзойденную скорость формирования изображений, поскольку для экспонирования пластины лазером требуется малое время. Во время экспонирования, свойства верхнего слоя преобразуются под действием наведенного тепла, поскольку при лазерном облучении температура слоя поднимается до 400˚С, что позволяет назвать процесс термоформированием изображения.

Пластины делятся на три группы (поколения):

Термочувствительные пластины с предварительным нагревом;

Термочувствительные пластины, не требующие предварительного нагрева;

Термочувствительные пластины, не требующие дополнительной обработки после экспонирования.

Термальным пластинам свойственна высокая разрешающая способность, тиражеустойчивость обычно указывается производителями на уровне 200 000 и более оттисков. При дополнительном обжиге некоторые пластины способны выдержать миллионный тираж. Одни разновидности термальных пластин рассчитаны на трехсоставную проявку, другие подвергают предварительному обжигу, который заканчивает процесс записи изображения. Поскольку экспонирование производят при помощи лазеров вне видимого спектра, нет необходимости в затемнении или специальном защитном освещении. При обработке термочувствительных пластин второго поколения исключается трудоемкая стадия предварительного нагрева, требующая временных и энергетических затрат. Благодаря тому, что пластины имеют стойкие к разного рода химическим реагентам печатные элементы, их можно использовать с самыми разными вспомогательными материалами и красками, например, в печатных машинах со спиртовой системой увлажнения и при печати УФ-отверждаемыми красками. Пластины обеспечивают воспроизведение растровой точки в интервале 1 - 99% при линиатуре до 200 lpi, что позволяет использовать их для печати работ, требующих самого высокого качества.

Но, несмотря на эти преимущества, слабой стороной этой технологии является более высокая совокупная стоимость термальных пластин и высокая стоимость термальных экспонирующих устройств по сравнению со светочувствительными системами. Такие пластины требуют оснащения устройства СtР вакуумной установкой для удаления отходов.

CTcP

Цифровые технологии изготовления офсетных печатных форм реализуются не только путем записи изображения на формовыводных устройствах по технологии СТР, но и с помощью УФ-излучения в устройстве типа UV-Setter фирмы Basys Print. Эта технология, известная как «компьютер - традиционная печатная форма» - СТсР, осуществляется путем записи изображения на формную пластину с копировальным слоем.

Способ записи изображения в этой технологии основан на цифровой модуляции излучения с помощью микрозеркального устройства - чипа, каждое зеркало которого управляется таким образом, что во включенном положении единичное микрозеркало направляет поступающий на него световой сигнал через фокусирующую линзу на формную пластину; в выключенном состоянии отраженный от микрозеркала свет на пластину не попадает и, следовательно, не регистрируется на ней.

Таким образом происходит запись изображения на формную пластину, при этом каждое микрозеркало (а их порядка 1,3 млн штук) формирует субэлемент изображения квадратной формы с резкими краями (рис. 1).

Поскольку в устройстве UV-Setter используются в настоящее время источники, дающие излучение в УФ-диапазоне спектра, то практическое применение находят формные пластины с копировальным слоем как с позитивным, так и негативным. При этом использование формных пластин с негативным копировальным слоем позволяет повысить производительность за счет того, что для записи на них (с учетом принципа получения деталей изображения при экспонировании) требуется меньшее время.

Рис. 1. Увеличенный фрагмент структуры поверхности печатной формы I

И конфигурация полученных на ней растровых точек II

Пока на рынке присутствует только одна группа серийно выпускаемых CTcP-устройств - это формоизготовители UV-Setter фирмы basysPrint (Германия). Компания basysPrint была основана в 1995 году немецким инженером Фридрихом Люллау с целью коммерческой реализации разработанной им технологии DSI (Digital Screen Imaging - цифровое растровое экспонирование).

Описание работы

Цифровые технологии изготовления офсетных печатных форм по схеме «Компьютер – печатная форма» осуществляется путем поэлементной записи изображения на формные пластины. Формирование изображения происходит в результате лазерного воздействия излучения.