Министерство образования Российской Федерации

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

Наименование показателя и характеристик	Значение показателя
Наименование показателя и характеристик	в издании, принятом за образец	в издании, принятом к разработке
1	2	3
Вид издания: - по целевому назначению - по знаковой природе информации - по периодичности	учебное пособие тексто-изобразительное непериодичное	учебное пособие тексто-изобразительное непериодичное
Формат издания: - заявленный формат - произведение ширины на высоту - доля бумажного листа	80х98 195х255 16	80х98 195х255 16
Объем издания: - в физических печатных листах - в бумажных листах - в страницах	19 9,5 304	19 9,5 304
Тираж издания (тыс.экз.)	2500	2500
Полиграфическое оформление - красочность издания и его составных элементов - характер внутритекстовых изображений, линиатура растрирования - площадь иллюстраций в полосах и в процентах ко всему объему - общий объем текста в полосах - способ печати - вид используемой печати и тип печатных красок	растровые 60 лин/см 60% 183 121 офсетный книжный блок: офсетная обложка: мелованная	4+4 (книжный блок) 4+0 (обложка) растровые 60 лин/см 60% 183 121 офсетный книжный блок: офсетная обложка: мелованная краска: для офсетной листовой печати
Конструкция издания - количество тетрадей - количество страниц в одной тетради - количество и характер дополнительных элементов - способ фальцовки тетрадей - способ комплектовки блоков - тип и конструкция обложки, оформление	19 16 обложка 3-х сгибная подборка	19 16 обложка 3-х сгибная подборка тип 3, бумага 175 г/м 2 мелованная, 4+0, корешок прямой

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

Рис.1. Форма плоской офсетной печати: 1 – печатающие элементы, 2 – пробельные элементы

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

№	Наименование операции	Назначение операции и ее сущность	Применяемое оборудование	Применяемые материалы
1	Запись изображения	Образование пространственной структуры в светочувствительном слое	Лазерный источник, ЭУОД	Формная пластина с ФПС, цифровые данные
2	Нагревание	Усиление эффекта структурирования	ИК-сушка	Формная пластина с записанным изображением
3	Удаление защитного слоя	Освобождение печатных элементов	Промывочная ванна	Формная пластина
4	Проявление	Вымывание пробельного слоя	Процессор	ФП, фиксатор, проявитель
5	Дополнительная химическая обработка

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.................

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

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

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

1. Классификация формных пластин

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

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

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

2. Общие схемы производства основных типов пластин

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3. Схемы технологических процессов изготовления печатных форм на пластинах

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

Рисунок 8. Классификация цифровых технологий офсетных формных процессов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

печатание тиражных оттисков.

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

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

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

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

4. Характеристики основных типов пластин.

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

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

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

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

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

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

5. Сравнение пластин по их характеристикам.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

7. Список использовано литературы

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

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

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

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

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

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

Тип источника излучения;

Способ реализации технологии;

Тип формного материала;

Процессы, происходящие в приемных слоях.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Фотополимеризацией;

Восстановлением серебра и внутренней диффузией комплексов серебра;

Изменением фотопроводимости.

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

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

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

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

Термоструктурирования;

Термодеструкции;

Изменения агрегатного состояния;

Инверсии смачиваемости.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Тестирование и калибровка устройства записи;

Контроль самого процесса записи;

Оценка показателей готовой печатной формы.

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

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

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

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

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

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

В тест-объекте шесть фрагментов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Проблема учета цвета слоя при денситометрическом анализе;

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

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

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

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

Неверная калибровка растрового процессора;

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

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

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

Комбинация вышеуказанных факторов.

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

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

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

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

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

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

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

Тип подложки (полимерная или алюминиевая).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный университет печати

Специальность - Технология полиграфического производства

Форма обучения - заочная

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Технология формных процессов»

тема проекта «Разработка технологии изготовления

печатных форм плоской офсетной печати по схеме компьютер-печатная форма на светочувствительных пластинах»

Студент Молчанова Ж.М.

Курс 4 группа ЗТпп 4-1 шифр пз004

Москва 2014г.

Ключевые слова: формная пластина, печатная форма, экспонирование, экспонирующее устройство, рекордер, лазер, проявляющий раствор, полимеризация, абляция, линиатура, градационная характеристика.

Текст реферата: в данном курсовом проекте осуществляется выбор технологии CtP для изготовления офсетных печатных форм для проектируемого издания. Использование CtP-технологии позволяет значительно упростить производственный процесс, снизить время изготовления комплекта печатных форм, значительно сократить количество оборудования и расход материалов.

Введение

Технические характеристика и показатели оформления издания

Возможный вариант технологической схемы изготовления издания

Общие сведения о формах плоской офсетной печати

2 Разновидности форм плоской офсетной печати

4 Классификация формных пластин для технологии Computer - to - Plate

Выбор проектируемого технологического формного процесса

Выбор используемого формного оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры

Выбор основных материалов формного процесса

Карта проектируемого формного процесса

Заключение

Список литературы

Введение

Для выбора технологии изготовления печатных форм основной отправной точкой являются характеристики изданий выпускаемые данной типографией. Я буду рассматривать, типографию, выпускающую журнальную продукцию.

В последнее время в полиграфическое производство активно внедряется новая технология, получившая название компьютер-печатная форма (СТР-технология). Главной ее чертой является получение готовых печатных форм без промежуточных операций. Дизайнер, закончив верстку, с компьютера направляет изображение на выводное устройство, в качестве которого могут быть принтер, фотонаборный аппарат или специализированное устройство, и сразу получает печатную форму.

Технология Computer-to-Plate известна полиграфистам около 30 лет, но активно развиваться начала только в последние годы, в связи с развитием программного обеспечения, созданием новых формных материалов на которых возможна прямая лазерная запись.

офсетный печать пластина

1. Технические характеристики выбранного издания

Для выбора технологии изготовления печатных форм основной отправной точкой являются характеристики издания, готовящегося к печати. В данной курсовой работе рассматривается разработка технологии изготовления печатных форм для издания со следующими характеристиками:

Таблица 1 Характеристика проектируемого издания

Наименование показателяИздание, принятое к проектированиюВид изданияФормат издания Формат издания после обрезки (мм)Формат полос (кв.)9 1/3 × 13 1/4Объем издания в печатно-учетных листах бумажных листах страницахТиражтыс. экз.Красочность составных элементов издания тетрадей обложки 4+4 4+4Характер внутритекстовых изображенийрастровые (линиатура растра 62 лин/см) четырех красочныеПлощадь внутриполосных иллюстраций в процентах ко всему объему60%Кегль основного текста12 пГарнитура основного текстаPalladiumСпособ печатиплоский офсетныйВид используемой бумаги для печатимелованнаяТип печатных красок для печатиевропейская триадаКоличество тетрадей5Количество страниц в одной тетради16Способ фальцовкивзаимно перпендикулярнаяСпособ комплектовки блоковподборкаТип обложкицельная, скрепленная с блоком клеевым бесшвейным способом

2. Возможный вариант технологической схемы изготовления издания

3. Общие сведения о формах плоской офсетной печати

1 Основные понятия о плоской офсетной печати

Плоская офсетная печать - наиболее широко распространенный и прогрессивный способ печати. Это вид плоской печати, при котором краска с печатной формы переносится сначала на эластичный промежуточный носитель - резинотканевое полотно, а затем на запечатываемый материал.

Формы плоской офсетной печати отличаются от форм высокой и глубокой печати по двум основным признакам:

отсутствует геометрическая разница в высоте между печатающими и пробельными элементами
есть принципиальное различие физико-химических свойств поверхности печатающих и пробельных элементов

Печатающие элементы формы плоской офсетной печати обладают ярко выраженными гидрофобными свойствами. Пробельные элементы, наоборот, хорошо смачиваются водой и способны удерживать на своей поверхности некоторое ее количество, они обладают ярко выраженными гидрофильными свойствами.

В процессе плоской офсетной печати проводится последовательное смачивание печатной формы водно-спиртовым раствором и краской. При этом вода удерживается на пробельных элементах формы вследствие их гидрофильности, образуя на их поверхности тонкую пленку. Краска удерживается только на печатающих элементах формы, которые она хорошо смачивает. Поэтому принято говорить, что процесс плоской офсетной печати основан на избирательном смачивании пробельных и печатающих элементов водой и краской.

3.2 Разновидности форм плоской офсетной печати

Для получения форм плоской офсетной печати необходимо создать на поверхности формного материала устойчивые гидрофобные печатающие и гидрофильные пробельные элементы. Чтобы на печатной форме достичь эффекта отталкивания краски, используют два метода, основанных на различном взаимодействии поверхности печатной формы и краски:

·в традиционном офсете печатная форма увлажняется увлажняющим раствором. Раствор очень тонким слоем с помощью валиков наносится на форму. Участки формы, не несущие изображения, гидрофильны, т.е. воспринимают воду, а участки, несущие краску, олеофильны (воспринимают краску). Пленка увлажняющего раствора препятствует передаче краски на пробельные участки формы;

·в сухом офсете поверхность формного материала краскоотталкивающая, что обуславливается нанесением силиконового слоя. Путем специального целенаправленного его удаления (толщина слоя около 2 мкм) открывается поверхность печатной формы, воспринимающая краску. Этот способ называют офсетом без увлажнения, а также часто «сухим офсетом».

Доля «сухого» офсета не превышает 5%, что объясняется в основном следующими причинами:

-более высокая стоимость формных пластин;

-пониженная липкость и вязкость красок предъявляет более высокие требования к качеству бумаги, поскольку при печати не происходит нанесения на офсетную резину увлажняющего раствора. Она быстро загрязняется из-за скопления бумажной пыли и выщипывания волокон. В результате снижается качество печати, а машину приходится останавливать на обслуживание;

-более жесткие требования к стабильности температурного режима в процессе печати;

-низкая тиражестойкость и устойчивость к механическим повреждениям.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили печатные формы для плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов. У них, как и у форм без увлажнения есть свои недостатки и достоинства. Рассмотрим основные и наиболее важные из них:

Основные недостатки ОСУ:

-сложность поддержания баланса краска-вода;

-невозможность получения строго одинакового размера растровых точек при печати тиража, что увеличивает количество потерь материалов и времени;

-низкие экологические показатели.

Основные достоинства ОСУ:

-наличие большого количества расходных материалов для изготовления форм этого типа и оборудования для печати с них;

-процесс печати не требует поддержания строго определенных климатических условий (например, температуры), а также чистоты подготовки печатной машины;

-более низкая стоимость расходных материалов.

Печатные формы для офсетной печати представляют собой тонкие (до 0,3 мм), хорошо натягивающиеся на формный цилиндр, преимущественно монометаллические или, реже, полиметаллические пластины. Используются также формы на полимерной или бумажной основе. Среди материалов для печатных форм на металлической основе значительное распространение получил алюминий (по сравнению с цинком и сталью).

Офсетные печатные формы на бумажной основе выдерживают тиражи до 5000 экземпляров, однако из-за пластической деформации увлажненной бумажной основы в зоне контакта формного и офсетного цилиндров штриховые элементы и растровые точки сюжета сильно искажаются, поэтому бумажные формы могут быть использованы только для продукции однокрасочной печати невысокого качества. Формы на полимерной основе имеют максимальную тиражестойкость до 20000 экземпляров. К недостаткам металлических форм можно отнести их дорогостоимость.

Из анализа достоинств и недостатков рассматриваемых форм можно сделать вывод, что монометаллические формы с увлажнением пробельных элементов являются подходящим типом форм для печати тиража выбранного в данной работе издания.

3 Общие сведения о технологии Computer - to - Plate

Tехнология Computer - to - Plate - это способ изготовления печатных форм, при котором изображение на форме создается тем или иным способом на основе цифровых данных, полученных непосредственно из компьютера. При этом полностью отсутствуют какие-либо промежуточные вещественные полуфабрикаты: фотоформы, репродуцируемые оригиналы-макеты и т.д.

Существуют различные варианты CtP-технологий. Многие из них уже прочно закрепились в технологическом процессе российских и зарубежных полиграфических предприятиях, не представляя конкуренцию классической технологии, а лишь являясь одним из вариантов технологии изготовления печатных форм при определенных тиражах и требованиях к качеству продукции.

Устройства «Компьютер - печатная форма» производят регистрацию изображения на формную пластину посредством поэлементной записи. Формные пластины с изображением далее проявляют традиционным способом. Затем для печати тиража их устанавливают в листовых или рулонных печатных машинах.

В устройство записи подаются формные пластины, находящиеся в светозащитных кассетах. Формная пластина крепится на барабане и производится ее запись лазерным лучом. Далее экспонированная пластина через транспортер, подается из экспонирующего в проявочное устройство. Система полностью автоматизирована.

Основные преимущества CtP технологий:

-существенное сокращение длительности процесса изготовления печатных форм (из-за отсутствия процесса изготовления фотоформ)

-высокие показатели качества готовых печатных форм благодаря снижению уровня искажений, которые возникают при изготовлении фотоформ

-сокращение количества оборудования

-меньше потребность в персонале

-экономия фотографических материалов и обрабатывающих растворов

-экологичность процесса.

3.4 Классификация формных пластин для технологии Computer - to - Plate

Схема 3.1. Классификация технологии CtP по типу применяемых формных материалов

Схема 3.2. Классификация способов изготовления офсетных печатных форм по технологии CtP

4. Выбор разрабатываемого технологического формного процесса

Изготовление печатных форм на основе цифровых данных, получаемых непосредственно из компьютера, может осуществляться как в автономном режиме (экспонирующем устройстве для технологии CtP), так и непосредственно в печатной машине. Однозначно сказать, что качество печатных форм, полученных в автономном режиме, ниже по сравнению с полученными в печатной машине, нельзя. Определяющим фактором является подбор и выбор формного материала и оборудования. По длительности и энергоемкости процесса, уровню механизации и автоматизации, расходу формного материала и обрабатывающих растворов технология изготовления печатных форм в автономном режиме уступает технологии изготовления форм в печатной машине. Однако технология изготовления печатных форм в печатной машине очень дорога и зачастую может быть неоправданной при изготовлении той или иной продукции, поскольку не предусматривает использование разного формного материала. Поэтому для проектируемого издания печатные формы будем изготавливать в автономном экспонирующем устройстве в следующей последовательности: поэлементная запись информации (экспонирование), предварительный нагрев, проявление, промывание, гуммирование и сушка (обоснование см. раздел 6).

5. Выбор используемого формного оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры

При выборе формного оборудования необходимо уделять внимание не только на такие характеристики, как формат, потребляемая мощность, габариты, степень автоматизации и т.д., но и принципиальному строению экспонирующей системы (барабанная, планшетная), которое определяет технологические возможности оборудования (разрешение, размеры лазерного пятна, повторяемость, производительность), а также сложности в сервисном обслуживании и срок службы.

В системах CtP, ориентированных на изготовление офсетных печатных форм, применяют лазерные экспонирующие устройства - рекордеры - трех основных типов:

üбарабанные, выполненные по технологии «внешний барабан», когда форма расположена на наружной поверхности вращающегося цилиндра;

üбарабанные, выполненные по технологии «внутренний барабан», когда форма расположена на внутренней поверхности неподвижного цилиндра;

üпланшетные, когда форма расположена в горизонтальной плоскости неподвижно или совершает движение в направлении, перпендикулярном направлению записи изображения.

Для планшетных рекордеров характерна невысокая скорость записи, низкая точность записи, невозможность экспонирования больших форматов. Эти свойства для барабанных рекордеров, как правило, не свойственны. Но внутрибарабанный, и внешнебарабанный принципы построения устройств также имеют свои недостатки и достоинства.

В системах с позиционированием пластины на внутренней поверхности цилиндра устанавливаются 1 -2 источника излучения. Во время экспонирования пластина неподвижна. Основные достоинства таких устройств: простота крепления пластины; достаточность одного источника излучения, благодаря чему достигается высокая точность записи; механическая стабильность системы вследствие отсутствия больших динамических нагрузок; простота фокусировки и отсутствие необходимости юстировки лазерных лучей; простота замены источников излучения и возможность плавного изменения разрешения записи; большая оптическая глубина резкости; простота установки перфорирующего устройства для штифтовой приводки форм.

Главные недостатки - большое расстояние от источника излучения до пластины, что повышает вероятность возникновения помех, а также простои систем с одним лазером в случае его выхода из строя.

Внешнебарабанные устройства имеют такие достоинства, как: невысокая частота вращения барабана благодаря наличию многочисленных лазерных диодов; долговечность лазерных диодов; невысокая стоимость запасных источников излучения; возможность экспонирования больших форматов.

К их недостаткам относят: использование значительного числа лазерных диодов; необходимость трудоемкой юстировки; невысокую глубину резкости; сложность установки устройств для перфорирования форм; во время экспонирования барабан вращается, что приводит к необходимости использовать системы автоматической балансировки и усложняет конструкции крепления пластины.

Компании, производящие устройства с внешним и с внутренним барабанами, отмечают, что при одинаковом формате и примерно равной производительности первые дороже вторых на 20-30% (различия в цене высокопроизводительных систем, вследствие высокой стоимости многолучевых экспонирующих головок для внешнебарабанных устройств, могут быть еще больше).

Размер пятна лазерного луча и возможность его варьирования - существенный показатель в выборе оборудования. Также важной характеристикой является многофункциональность оборудования, т.е. возможность экспонирования различных формных материалов.

Согласно вышеприведенным рассуждениям и табл. 2 целесообразно использовать следующее оборудование: Escher-Grad Cobalt 8 - устройство с внутренним барабаном, подходит по формату продукции, имеет достаточно высокое разрешение, используемый лазер - фиолетовый лазерный диод 410 нм, минимальный размер пятна - 6 мкм. Качество изображения достигается использованием системы перемещения каретки микронной точности, высокочастотной электроники и 60-милливатного фиолетового лазера с системой термоконтроля.

Для контроля файлов, идущих на вывод, используется программа FlightCheck 3.79. Это программа для проверки наличия и соответствия требованиям PrePress файлов, составляющих файл верстки, наличия шрифтов, используемых в файле верстки, а также для сбора и подготовки всех необходимых файлов на вывод. Для контроля изготовления офсетных печатных форм по технологии CtP необходимо использовать денситометр для измерений в отраженном свете и имеющий функцию измерения печатных форм (например, ICPlate II фирмы GretagMacbeth) и многофункциональный тест-объект - шкалу Ugra/Fogra Digital Plate Control Wedge for CtP.

Для всех вышеприведенных экспонирующих устройств возможная толщина экспонируемого формного материала составляет 0,15-0,4 мм.

К оборудованию Escher-Grad Cobalt 8 для фотополимерных пластин рекомендуется процессор для проявки пластин Glunz&Jensen Interplater 135HD Polymer.

Таблица 2 Сравнительная характеристика формного оборудования

Виды возможного оборудованияконструкцияиспользуемый лазерразмер пятна лазераразрешение, dpiмакс. формат пластин, ммпроизводительность, форм/чэкспонируемые формные пластиныPolaris 100 + Pre-loader производитель AgfaплоскостнойFD-YAG 532 нм10 мкм1000-2540914х650120 формата 570х360 мм при 1016 dpi Agfa N90A, N91, Lithostar UltraGalileo S производитель Agfaвнутр. барабанND-YAG 532 нм10 мкм1200-36001130х82017 полного формата при 2400 dpiAgfa N90A, N91, Lithostar UltraPanther Fastrack производитель Prepress SolutionsплоскостнойAr 488 нм FD-YAG 532 нмПеременный от 14 мкм1016-2540625х91463 формата 500х700 мм при 1016 dpiAgfa Lithostar, N91; FujiCTP 075x производитель Krauseвнешн. барабанND-YAG 532 н10 мкм1270-3810625х76020 при 1270 dpiвсе фотополимерные или серебросодержащие пластины Agfa, Mitsubishi; фотопленки Fuji, Polaroid, KPG; материалы MatchprintEscher-Grad Cobalt 8внутр. барабанфиолетовый лазерный диод 410 нм6 мкм1000-36001050х810105 при 1000 dpiЧувствительные к фиолетовому излучению серебросодержащие и фотополимерные пластиныXpos 80e производитель Luscherвнутр. барабан830 нм 32 диода10 мкм2400800х65010все термопластины

Таблица 3 Характеристики процессора &Jensen Interplater 135HD Polymer

Скорость40-150 см/минШирина пластины, max1350 ммТолщина пластины0,15-0,4 ммТемпература предварительного нагрева70-140°СТемпература сушки30-55°СТемпература проявителя20-40°С, рекомендуется охлаждающее устройствоВходит в комплектСекции предварительного нагрева и промывки, полное погружение пластины, фильтр проявителя, автоматическая система пополнения растворов, щетки, циркуляция в секциях промывки и дополнительной промывки, автоматическая секция гуммирующей секции, охлаждающее устройство

6. Выбор основных материалов формного процесса

Таблица 4 Сравнительная характеристика основных типов формных пластин для технологии CtP

Принцип построения слояДлина волны экспонирующего излучения (нм)Градационная характеристика и воспроизводимая линиатура растраТиражестойкость без обжига (тыс.экз.)Вид обработкиПреимуществаНедостаткиДиффузия комплексов серебра488-5412-98 % 80 лин/см250проявление, промывание, фиксирование, гуммированиехорошее разрешение; могут экспонироваться дешевыми аргоновыми лазерами низкой мощности; используют для обработки стандартную химию; могут экспонироваться как традиционным, так и цифровым способаминедостаточная износостойкость на больших тиражах; тенденция к удорожанию формных пластин из-за применения серебра; дорогостоящее проявление, регенерация и утилизация химических растворов; необходимость работы при красном неактиничном излученииГибридная технология488-6702-99 %150проявление/ фиксирование для серебряного слоя; УФ-засветка через маску; проявление, промывание; гуммирование пластинымогут экспонироваться почти всеми используемыми в полиграфической промышленности лазерами; могут экспонироваться как традиционным, так и цифровым способамииз-за двойного экспонирования возникают потери в разрешающей способности; требуется громоздкая и дорогая проявочная машина, способная контролировать два отдельных химических процесса; необходимость работы при красном неактиничном излученииСветочувствительный фотополимеризующийся488-5412-98 % 70 лин/см100-250предварительный нагрев, проявление, промывание, гуммированиев зависимости от используемого покрытия формной пластины могут обрабатываться в обычном стандартном водном растворетребуется предварительный обжиг до начала обработки; в зависимости от спектральной чувствительности может возникнуть необходимость работы при красном неактиничном излученииТермоабляционная технология780-12002-98 % 80 лин/см100-1000без обработки (лишь отсос продуктов сгорания)позволяют работать на свету и не требуют специального светонепроницаемого записывающего оборудования; позволяют получить резкую растровую точку; не требуют обработки в химических растворахиспользование дорогостоящего мощного лазераТехнология трехмерного структурирования830, 10641-99 % 80 лин/см250-1000предварительный нагрев, проявление, промывание, гуммированиепозволяют работать на свету и не требуют специального светонепроницаемого записывающего оборудования; формные пластины нельзя переэкспонировать, поскольку могут иметь только два состояния (проэкспонированы, либо нет); позволяют получить более резкую растровую точку и, соответственно, более высокую линиатурупока еще требуется предварительный обжиг до начала обработки

Из таблицы 4 можно сделать следующие выводы: почти все термочувствительные формные пластины (независимо от того какую технологию они реализуют) обладают максимально возможными на сегодняшний день параметрами, которые впоследствии определяют технологический процесс и качество печатной продукции. К ним относятся: репродукционно-графические показатели (градационная характеристика, разрешающая и выделяющая способность) и печатно-технические (тиражестойкость, восприятие печатной краски, стойкость к растворителям печатных красок, молекулярно-поверхностные свойства). Термочувствительные пластины более приемлемы по отношению к пользователю, чем их светочувствительные аналоги. Они позволяют работать в обычных производственных условиях, не требуют безопасного освещения, термочувствительные покрытия практически не нуждаются в защитных пленках, имеют высокую, устойчивую тиражестойкость и другие печатно-технические свойства.

С другой стороны, поскольку энергетическая чувствительность этих пластин значительно ниже, чем у светочувствительных, для изготовления форм на термочувствительных пластинах требуется не только повышение мощности ИК-лазера при экспонировании, но и, как правило, необходим подвод больших количеств механической и химической энергии на стадиях дополнительной обработки при проявлении или очистке готовых форм.

Однако определяющим фактором, ограничивающим их широкое использование, является высокая стоимость. Поэтому их целесообразно использовать для высокохудожественной многокрасочной продукции.

В нашем случае, т.к. серебросодержащие формные материалы и растворы для их обработки имеют тенденцию к удорожанию, а также вследствие ряда экологических и технологических причин (высокая трудоемкость, низкая производительность и т.д. см. табл. 4) используем негативный светочувствительный фотополимер Ozasol N91V фирмы Agfa. Его характеристики: сенсибилизирован к излучению фиолетового лазерного диода с длиной волны 400-410 нм; толщина материала 0,15-0,40 мм; окраска слоя красная, светочувствительность 120 мкДж/см2; разрешающая способность пластин N91V зависит от типа используемого экспонирующего устройства и обеспечивает воспроизведение растра с линиатурой до 180-200 лин/см; охват растровых градаций от 3-97 до 1-99%; тиражестойкость достигает 400 тыс. экз.

На рис.5.1 показано принципиальное строение выбранного материала.

Рис.5.1. Схема строения светочувствительных фотополимерных пластин: 1 - защитный слой; 2 - фотополимеризующийся слой; 3 - оксидная пленка;4 - алюминиевая основа

Основные достоинства фотополимерной технологии - скорость изготовления печатной формы и ее высокая тиражестойкость, что очень важно как для газетных предприятий, так и для типографий, имеющих большую загрузку малотиражной продукцией. Кроме того, при правильном хранении эти формы можно использовать повторно.

Выбранный формный материал может экспонироваться на выбранном ранее устройстве CtP - Escher-Grad Cobalt 8, т.к. он может поставляться любым форматом. Это позволяет печатать издание на печатных машинах с максимальным форматом бумаги 720х1020 мм. Печать можно произвести на листовых четырехсекционных офсетных машинах двусторонней печати, например, SpeedMaster SM 102.

Толщина фотополимеризующегося слоя пластины N91V невелика, что дает возможность провести экспонирование в одну стадию. В процессе экспонирования формируются печатающие элементы формы. Под действием лазерного излучения происходит послойная фотополимерзация композиции по радикальному механизму, и образуется нерастворимая трехмерная структура, пространственная сшивка которой заканчивается при последующей термообработке при температуре 110 - 120 °С. Дополнительный нагрев пластины ИК-лампами позволяет также снизить внутренние напряжения в печатающих элементах и повысить их адгезию к подложке перед проявлением. После термообработки пластина проходит предварительную промывку, во время которой удаляется защитный слой, что позволяет избежать загрязнения проявителя и ускорить процесс проявления. В результате проявления неэкспонированные участки исходного покрытия растворяются, и пробельные элементы формируются на алюминиевой подложке. Готовые формы промывают, гуммируют и сушат.

7. Карта проектируемого формного процесса

Таблица 5 Карта формного процесса

Наименование операцииНазначение операцииПрименяемое оборудование, приспособления, приборы и инструментыПрименяемые материалы и рабочие растворыРежимы выполнения операцииВходной контроль файлов, предназначенных на вывод, и формных пластинопределение пригодности их к использованию в соответствии с технологическими инструкциями по процессам офсетной печатиПрограмма FlightCheck 3.79, линейка, толщиномер, лупаформные пластины-Подготовка оборудованиявключение оборудования, проверка наличия растворов для обработки в емкостях, установка требуемых режимовEscher-Grad Cobalt 8; проявочный процессор Glunz&Jensen Interplater 135HD Polymerпроявляющие растворы Ozasol EP 371 replenisher, MX 1710-2; дистиллированная вода; гуммирующие растворы Spectrum Gum 6060, HX-148-Экспонирование Предварительный нагрев проявление промывание гуммирование сушкаперенос информации файла на формную пластину (образование сшитой трехмерной структуры) обеспечение требуемой тиражестойкости (повышение устойчивости печ. элементов) удаление незаполимеризованного слоя удаление остатков проявляющего раствора защита от грязи, окисления и повреждения удаление излишков влагиEscher-Grad Cobalt 8; проявочный процессор Glunz&Jensen Interplater 135HD Polymer Проявочный процессор Glunz&Jensen Interplater 135HD Polymer см. п. предварительный нагрев см. п. предварительный нагрев см. п. предварительный нагрев см. п. предварительный нагревпластины Ozasol N91; - проявляющие растворы Ozasol EP 371 replenisher, MX 1710-2; дистиллированная вода гуммирующие растворы Spectrum Gum 6060, HX-148T=3 мин t=70-140°C скорость прохождения копии 40-150 см/мин - - t=30-55°CКонтроль печатной формыопределение их пригодности к использованию в соответствии с технологическими инструкциями по процессам офсетной печатиденситометр ICPlate II фирмы GretagMacbeth, лупа--

Спуск полос первой и второй тетрадей («оборот - чужая форма»)

I сторона

II сторона

Заключение

Надо сказать, что никто не покупает, как правило, просто оборудование - покупают решение. И это решение должно отвечать определенным поставленным задачам. Это может быть, например, снижение производственных затрат, повышение качества продукции, увеличение производительности и т.д. При этом, естественно, должна учитываться специфика конкретной типографии - тиражность, требуемое качество, используемые краски и т.д. На другой чаше весов находится цена этого решения.

Теоретически нет сомнений, что за CtP будущее. Развитие любой технологии, и печать не исключение, неизбежно ведет к ее автоматизации, минимизации ручного труда. В перспективе любая технология стремится к сокращению производственного цикла до одной ступени. Однако до тех пор, пока технология печати не достигла такого уровня развития, потенциальным потребителям приходится взвешивать множество за и против.

Используемая литература

1. Карташова О.А. Основы технологии формных процессов. Лекции, прочитанные для студентов. ФПТ. 2004.

Амангельдыев А. Прямое экспонирование формных пластин: говорим одно, подразумеваем другое, делаем третье. Журн. «Курсив», 1998. №5(13). С. 8 - 15.

Битюрина Т., Филин В. Формные материалы для CTP - технологии. Журн. «Полиграфия», 1999. №1. С. 32 -35.

Самарин Ю.Н., Сапошников Н.П., Синяк М.А. Печатные системы фирмы Heidelberg. Допечатное оборудование. М: МГУП, 2000. С. 128-146.

Погорелый В. Современные системы CTP. Журн. «КомпьюПринт», 2000. №5. С. 18 - 29.

Группа компаний Легион. Каталог допечатного полиграфического оборудования: осень 2004 - зима 2005.

7. Энциклопедия по печатным средствам информации. Г.Киппхан. МГУП, 2003.

8. Процессы офсетной печати. Технологические инструкции. М: Книга, 1982. С.154-166.

Полянский Н.Н. Методическое пособие по оформлению курсовых проектов и выпускных работ. М: МГУП, 2000.

Полянский Н.Н., Карташова О.А., Бушева Е.В., Надирова Е.Б. Технология формных процессов. Лабораторные работы. Ч.1. М: МГУП, 2004.

Гудилин Д. «Часто задаваемые вопросы о CtP». Журн. «КомпьюАрт», 2004, №9. С. 35-39.

Жарова А. «Пластины CTP - опыт в освоении технологий». Журн. Полиграфия, 2004. №2. С. 58-59.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

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

- 185.00 Кб

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

Другое