Московский государственный университет печати



         

ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМНЫХ ПРОЦЕССОВ

Лабораторные работы



ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМНЫХ ПРОЦЕССОВ
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

Часть 1

1.1.

ВВЕДЕНИЕ

1.1.1.

Общие требования по выполнению работ

1.1.2.

Указания по технике безопасности

1.1.3.

Общие сведения о печатных формах и издательско-полиграфическом процессе

1.2.

ПЕРВЫЙ ЦИКЛ - ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ

1.2.1.

Лабораторная работа № 1. Определение основных показателей печатных форм различных способов печати

1.2.2.

Лабораторная работа № 2. Изготовление монтажных фотоформ для книжно-журнальных изданий

1.2.3.

Лабораторная работа № 3. Изучение элементов копировального процесса формного производства

1.3.

ВТОРОЙ ЦИКЛ - ИЗУЧЕНИЕ АНАЛОГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

1.3.1.

Лабораторная работа № 4. Изучение технологии изготовления монометаллических печатных форм плоской офсетной печати

1.3.2.

Лабораторная работа № 5. Изучение технологии изготовления фотополимерных типографских печатных форм

1.3.3.

Лабораторная работа № 6. Изучение аналоговой технологии изготовления флексографских фотополимерных печатных форм

1.4.

ТРЕТИЙ ЦИКЛ - ИЗУЧЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

1.4.1.

Лабораторная работа № 7. изучение цифровой технологии изготовления форм плоской офсетной печати по схеме "компьютер - печатная форма"

1.4.2.

Лабораторная работа № 8. Изучение цифровой технологии изготовления форм плоской офсетной печати по схеме "компьютер - печатная машина"

1.4.3.

Лабораторная работа № 9. Изучение цифровой технологии изготовления флексографских фотополимерных печатных форм

1.4.4.

Лабораторная работа № 10. Изучение цифровой технологии изготовления печатных форм глубокой печати электронно-механическим гравированием

2.

Часть 2

2.1.

ВВЕДЕНИЕ

2.2.

ПЕРВЫЙ ЦИКЛ. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ПО АНАЛОГОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

2.2.1.

Лабораторная работа № 1. СРАВНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОРМНЫХ ПЛАСТИН ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.2.2.

Лабораторная работа № 2. ОЦЕНКА МОЛЕКУЛЯРНО-ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПЕЧАТАЮЩИХ И ПРОБЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.2.3.

Лабораторная работа № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ НА ИХ РЕПРОДУКЦИОННО-ГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

2.2.4.

Лабораторная работа № 4. ВЛИЯНИЕ РАССЕИВАЮЩЕЙ ПЛЕНКИ НА РЕПРОДУКЦИОННО-ГРАФИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.2.5.

Лабораторная работа № 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЭКСПОНИРОВАНИЯ НА ПРОЯВЛЯЕМОСТЬ ФОРМНЫХ ПЛАСТИН ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.2.6.

Лабораторная работа № 6. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ МОНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМНЫХ ПЛАСТИН ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.2.7.

Лабораторная работа № 7. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕПРОДУКЦИОННО-ГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ С УВЛАЖНЕНИЕМ И БЕЗ УВЛАЖНЕНИЯ ПРОБЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.2.8.

Лабораторная работа № 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИПОГРАФСКИХ ФОТОПОЛИМЕРНЫХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ НА ПАРАМЕТРЫ ИХ КАЧЕСТВА

2.2.9.

Лабораторная работа № 9. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ВЫМЫВАНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ФЛЕКСОГРАФСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

2.3.

ВТОРОЙ ЦИКЛ. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ПО ЦИФРОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

2.3.1.

Лабораторная работа № 10. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕПРОДУКЦИОННО-ГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ НА СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ФОРМНЫХ ПЛАСТИНАХ

2.3.2.

Лабораторная работа № 11. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕПРОДУКЦИОННО-ГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ НА ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ФОРМНЫХ ПЛАСТИНАХ

2.3.3.

Лабораторная работа № 12. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ФОРМАМИ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ, ИЗГОТОВЛЕННЫМИ ПО ТЕХНОЛОГИИ СТсР (НА ФОРМНЫХ ПЛАСТИНАХ С КОПИРОВАЛЬНЫМ СЛОЕМ)

2.3.4.

Лабораторная работа № 13. ОЦЕНКА ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМ ПЛОСКОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ НА ЛАЗЕРНОМ ПРИНТЕРЕ

2.3.5.

Лабораторная работа № 14. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЛЕКСОГРАФСКИХ ФОРМ НА ФОТОПОЛИМЕРИЗУЕМЫХ ПЛАСТИНАХ С МАСОЧНЫМ СЛОЕМ

2.3.6.

Лабораторная работа № 15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ОСНОВНОГО ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ФЛЕКСОГРАФСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ НА ФОРМНЫХ ПЛАСТИНАХ С МАСОЧНЫМ СЛОЕМ

2.3.7.

Лабораторная работа № 16. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ГЛУБОКОЙ ПЕЧАТИ НА ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И РАЗМЕРЫ ПЕЧАТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.

Приложение 1. Список сокращений и условных обозначений, принятых при изложении работ

4.

Приложение 2. Укрупненная схема допечатных процессов с использованием электронного монтажа фотоформ

5.

Приложение 3. Укрупненная схема допечатного процесса с использованием поэлементной записи информации на формные материалы

Указатели
81   указатель иллюстраций
Рис. 1. Упрощенная классификация печатных форм Рис. 2. Укрупненная блок-схема издательско-полиграфического процесса: I, II, III или I, II - издательский процесс; III, IV, V, VI или II, III, IV, V, VI - полиграфический процесс; I, II, III, IV - допечатные процессы; V - печатные процессы; V, VI или VI - послепечатные процессы Рис. 2.1. Способы изготовления монтажных фотоформ Рис. 2.2. Схема изготовления монтажной фотоформы на монтажном станке: 1 - фотоформы; 2 - монтажная основа; 3 - миллиметровая сетка; 4 - план монтажа; 5 - матированное стекло; 6 - источник излучения Рис. 2.3, Примеры схем наиболее простых спусков полос Рис. 2.4. Эскиз плана монтажа печатного листа книжно-журнального издания формата 84 x 108/16 Рис. 2.5. Определение доли листа и положения полос (вертикальное или горизонтальное) в спуске Рис. 3.1. Схема получения изображения на позитивном (а) и негативном (б) слоях: 1 - подложка формной пластины; 2 - копировальный слой; 3 - фотоформа Рис. 3.2. Принципиальная схема копировального станка: 1 - осветитель (а - рефлектор, б - лампа, в - фильтр); 2 - датчик экспозиции; 3 - регулятор экспозиции; 4 - стол; 5 - стекло; 6 - фотоформа; 7 - формная пластина; 8 - резиновый коврик; 9 - вакуумная система Рис. 3.3. Принципиальная схема копировально-множительной машины: 1 - монтажная съемная рама; 2 - фотоформа; 3 - стол; 4 - формная пластина, I, II, III, IV - четыре разных положения сюжета на формной пластине Рис. 3.4. Формирование изображения шкалы СПШ-К (а) на проявленных копиях: полученных на негативном (б) и позитивном (в) копировальных слоях Рис. 4. Схематическое строение монометаллической пластины плоской офсетной печати: 1 - подложка; 2 - оксидная пленка; 3 - гидрофильный слой; 4 - копировальный слой; 5 - микрорельефный слой Рис. 4.2. Схема изготовления монометаллической печатной формы: а - формная пластина: 1 - алюминиевая подложка, 2 - копировальный слой; б - стадия экспонирования: 3 - фотоформа; в - печатная форма после проявления: 4 - печатающие элементы, 5 - пробельные элементы Рис. 4.3. Схематическое строение шкалы РШ-Ф Рис. 5.1. Схема изготовления типографской фотополимерной формы: а - строение формной пластины (1 - защитная пленка, 2 - слой ФПК, 3 - адгезионный слой, 4 - противоореольный слой, 5 - подложка); б - основное экспонирование (6 - негатив); в - форма после вымывания и сушки; г - доэкспонирование Рис. 5.2. Упрощенная схема процессора для изготовления фотополимерных типографских форм: а - секция вымывания (1 -устройство для крепления пластины, 2 - вымывная щетка, 3 - нагреватель); б - секция экспонирования (4 - лампы УФ-А излучения, 5 - прижимная пленка, 6 - стол); в - секция конвекционной сушки (7 - полка для печатной формы) Рис. 5.3. Увеличенный тест-объект для оценки фотополимерной печатной формы Рис. 6.1. Схема изготовления флексографской фотополимерной формы по аналоговой технологии: а - строение формной пластины: 1 - подложка; 2 - ФПС; 3 - покровный слой; 4 - защитная пленка, б - экспонирование оборотной стороны пластины, в - основное экспонирование, г - форма после вымывания и сушки, д - финишинг, е - дополнительное экспонирование Рис. 6.2. Элементы тест-объекта для изготовления печатной формы копированием Рис. 6.3. Упрощенная схема экспонирующего устройства: а - секция экспонирования (1 - лампы УФ-А излучения, 2 - прижимная пленка, 3 - стол с охлаждением); б - секция доэкспонирования и финишинга (4 - лампы УФ-С излучения, 5 - выдвижная полка для печатной формы) Рис. 6.4. Упрощенная схема вымывного процессора: 1 - проэкспонированная формная пластина; 2 - стол загрузки; 3 - стол с транспортером; 4 - плоские щетки; 5 - круглые щетки; 6 - фильтр; 7 - трубки подачи раствора; 8 - обтирочный валик; 9 - устройство орошения чистым раствором; 10 - стол выгрузки; 11 - печатная форма Рис. 7.1. Структурная схема записи офсетных печатных форм по СТР-технологии Рис. 7.2. Классификация формных пластин, используемых в СТР-технологиях Рис. 7.3. Принципиальная схема лазерного автомата 'Гранат-630' Рас. 7.4. Схема изготовления печатной формы по цифровой технологии на ЛА 'Гранат': а - строение термочувствительного материала: 1 - подложка, 2 - термочувствительный слой; б - запись изображения на формную пластину: 3 - луч лазера; в - готовая печатная форма: 4 - печатающий элемент, 5 - пробельный элемент Рис. 8.1. Упрощенная схема системы записи печатных форм по технологии 'компьютер - печатная машина': 1 - файл изобразительной информации; 2 - файл текстовой информации; 3 - блок обработки информации; 4 - управляющий компьютер; 5 - формные цилиндры Рис. 8.2. Строение формной пластины для ОБУ и печатной формы, изготовленной на ней: а - формная пластина: 1 - подложка, 2 - термочувствительный слой, 3 - антиадгезионный слой; б - печатная форма: 4 - печатающий элемент, 5 - пробельный элемент Рис. 9.1. Схема изготовления флексографской формы по цифровой технологии: а - строение формной пластины: 1 - подложка; 2 - ФПС; 3 - масочный слой; 4 - защитная пленка, б - лазерная запись изображения, в - основное экспонирование, г - экспонирование оборотной стороны пластины, д - форма после термического проявления, в - дополнительное экспонирование, ж - финишинг Рис. 9.2. Схема проявления формы по технологии 'FAST': 1 - экспонированная копия, 2 - нетканый материал, 3 - ИК-нагреватель Рис. 9.3. Тест-объект для изготовления печатной формы по цифровой технологии Рис 10.1. Строение формного цилиндра глубокой печати: 1 - сталь, 2 - слой никеля, 3 - основной слой меди, 4 - слой серебра, 5 - 'медная рубашка' Рис. 10.2. Принципиальная схема электронно-механического гравировального автомата Рис. 10.3. Схема гравирования с получением различной формы печатающих элементов: а - сжатой, б - удлиненной формы
1.

Часть 1

1.1.

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторный практикум по технологии формных процессов выпускается в двух частях. Первая часть содержит описание лабораторных работ, ставящих своей задачей, в основном, изучение цифровых и аналоговых технологий изготовления печатных форм.

На базе полученных в этих работах знаний, студенты выполняют лабораторные работы исследовательского характера, то есть исследования факторов, влияющих на те или иные показатели печатных форм. Эти работы применительно к аналоговым и цифровым технологиям изложены во второй части лабораторного практикума.

Количество лабораторных работ в практикуме несколько превышает фактический бюджет времени, предусмотренного рабочим учебным планом для студентов дневной формы обучения. Это позволяет ежегодно корректировать перечень работ, подлежащих выполнению в конкретном учебном году.

Тематика лабораторных работ составлена в соответствии с откорректированной учебной программой курса технологии формных процессов (ТФП) и с учетом технической оснащенности центра учебно-лабораторного обучения (ЦУЛО) МГУП. Кроме того, для выполнения лабораторных работ будет использовано оборудование, формные пластины и контрольно-измерительная аппаратура зарубежных фирм: DuPont, Basf, Heidelberg, Presstek, Gretag и др., имеющих свои подразделения в МГУП.

1.1.1.

Общие требования по выполнению работ

1. Лабораторные работы выполняются студентами самостоятельно под наблюдением лаборанта и под общим руководством преподавателя кафедры. Необходимыми условиями выполнения каждой лабораторной работы являются:

  • предварительное домашнее ознакомление студента с ее описанием, без чего он не допускается к выполнению работы) - допуск к работе;
  • предварительный инструктаж по технике безопасности в начале семестра, проводимый преподавателем;
  • оформление письменного отчета о проделанной работе и сдача его преподавателю.

2. Выполняя лабораторную работу, студент обязан:

  • строго соблюдать правила по технике безопасности, порядок и чистоту в помещении, после пользования инструментами, посудой и т.п. возвращать их на отведенные для них места;
  • экономно расходовать материалы, растворы, электроэнергию, бережно относиться к оборудованию, приборам, инструментам и другому инвентарю;
  • при всех затруднениях в работе оборудования и использовании материалов обращаться за разъяснениями к лаборанту или преподавателю;
  • выполнять все указания и распоряжения, сделанные преподавателем кафедры, лаборантом и руководителем ЦУЛО.

3. По каждой выполненной работе студент составляет отчет, содержание которого указано в описании работ. Включаемая в отчет карта технологического процесса должна составляться в виде таблицы, содержащей конкретные сведения во всех графах.

Наименование операции

Наименование операции (или элемента операции) Назначение операции (или элемента) и ее физико-химическая сущность Применяемое оборудование, приспособления, приборы и инструменты Применяемые материалы и рабочие растворы Режимы выполнения операции (или ее элементы)
1 2 3 4 5

Законченная работа принимается ведущим преподавателем, о чем делается в отчете запись "Работа принята", "..." ....... 200... г. Преподаватель (Фамилия, И.О. и его подпись).

При отрицательной оценке по сдаваемой работе студент вторично ее прорабатывает и через определенный промежуток времени вновь защищает.

Студент не допускается к проведению следующей работы, если у него имеется более одной или двух неотработанных или незащищенных к этому моменту работ.

1.1.2.

Указания по технике безопасности

1. Самовольно не производить никаких исправлений оборудования, приборов, рубильников, выключателей тока и не заменять перегоревших предохранителей.

2. При воспламенении электроприборов, а также при прекращении подачи электроэнергии немедленно выключить рубильник и сообщить об этом персоналу лаборатории или преподавателю.

3. Не разрешается работать вблизи включенных осветителей копировальных станков без защитных очков.

4. Если при прикосновении к деталям оборудования (или приборов) ощущается действие электрического тока, то необходимо прекратить работу и сообщить об этом лаборанту или преподавателю.

5. Не прикасаться к рубильникам и электровыключателям мокрыми руками.

6. Не переливать кислоты и щелочи без резиновых перчаток и предохранительных очков.

7. При ожогах колеи кислотой нейтрализовать кислоту 10-процентным раствором соды, а потом обмыть пораженное место холодной водой с мылом.

1.1.3.

Общие сведения о печатных формах и издательско-полиграфическом процессе

Печатная форма - это вещественный (аналоговый) носитель графической информации (текста и изображения), предназначенный для полиграфического размножения.

Совокупность фототехнических, электрофотографических, химических и цифровых методов, используемых для изготовления печатных форм, называют формными процессами. Эти процессы являются одной из главных составных частей издательско-полиграфического процесса (см. ниже) и во многом определяют качество, себестоимость и другие показатели печатной продукции.

Общая классификация печатных форм. Официально утвержденной классификации печатных форм не существует. На рис. 1 Рис. 1. Упрощенная классификация печатных форм приведена упрощенная классификация, принятая в изучаемом курсе ТФП. Кроме того, в зависимости от назначения, печатные формы часто подразделяют на формы пробные (служат для контроля цветоделения) и формы тиражные, используемые для печатания определенного числа экземпляров одного и того же издания - тиража.

Среди вариантов форматной записи наибольшее распространение имеет контактное копирование (светокопирование) информации с фотоформ на формные пластины (реже, цилиндры), покрытых специальными светочувствительными слоями. В отличие от этого, прямое фотографирование и электрофотографированием не требует использования фотоформ, предусматривает фотографирование репродуцируемого оригинал-макета (РОМ) на формные пластины, покрытые приемным светочувствительным слоем.

Поэлементная запись может осуществляться с РОМ или промежуточных вещественных оригиналов по аналоговой схеме (считывание оригинала и запись информации на формный материал), например, электронно-механическое гравирование (ЭМГ) форм глубокой печати. Однако наиболее передовой технологией является цифровая запись, где вместо РОМ используются файлы (электронная версия печатной формы ЭВПФ),

В цифровых способах в основном используется лазерная запись световым, тепловым воздействием лазерного излучения на очень тонкие покрытия формного материала или непосредственно на его поверхность. При световом воздействии в зависимости от природы светочувствительного покрытия происходят фотохимические или электрофотографические процессы.

Тепловое воздействие лазера может вызывать физико-химические процессы в очень тонких термочувствительных покрытиях или изменить их агрегатное состояние и удалить с поверхности (разделяя ее на печатающие и пробельные элементы), Тепловое воздействие на поверхность формного материала или относительно толстого покрытия вызывает изменение их агрегатного состояния и удаление. В этом случае способ называют гравированием.

Форматная запись - пока еще ведущая технология в формных процессах высокой (типографской и флексографской) и плоской офсетной печати. Поэлементная запись - гравирование используется для изготовления форм глубокой и флексографской печати, а лазерное (световое и тепловое) воздействие - для форм плоской офсетной печати. При изготовлении флексографских форм используется также тепловое воздействие лазера, удаляющего очень тонкие покрытия (масковые слои) формных пластин.

Издательско-полиграфические процессы (подготовка издательских оригиналов и полиграфическое размножение печатных изданий) различаются большим многообразием используемых технологий и другими показателями. В большинстве случаев (рис. 2 Рис. 2. Укрупненная блок-схема издательско-полиграфического процесса: I, II, III или I, II - издательский процесс; III, IV, V, VI или II, III, IV, V, VI - полиграфический процесс; I, II, III, IV - допечатные процессы; V - печатные процессы; V, VI или VI - послепечатные процессы) они состоят из 4-5 разделительных, но взаимосогласованных процессов (при этом четкой границы между издательскими и полиграфическими процессами не существует):

1) Подготовка текстовой и изобразительной информации (оригиналов) для полиграфического производства печатного издания;

2) Компьютерная обработка текстовой и изобразительной информации, в результате которой могут быть получены в зависимости от применяемой технологии:

  • фотоформы: диапозитивы или негативы, содержащие (в масштабе 1:1) аналоговые версии будущих печатных форм;
  • репродуцируемые оригиналы-макеты (РОМ) на бумаге, содержащие аналоговые версии будущих печатных форм;
  • файлы, содержащие электронные версии будущих печатных форм (ЭВПФ).

3) Изготовление комплекта печатных форм по одной из следующих технологий:

  • копированием фотоформ на формные пластины (реже цилиндры);
  • прямым фотографированием или электрофотографированием РОМ на формные пластины;
  • поэлементной записью с использованием цифровой технологии и файлов, содержащих ЭВПФ.

4) Печатание тиража - получение с печатных форм определенного количества идентичных отпечатанных листов, сфальцованных книжно-журнальных тетрадей или газет. В некоторых случаях на этом заканчиваются издательско-полиграфические процессы (например, при производстве газет и т.д.).

5) Выполнение брошюровочных или брошюровочно-переплетных работ (изготовление брошюр, журналов и книг из отдельных элементов) или же в некоторых случаях - отделочных процессов (лакирование отпечатанных листов, тиснения, высечки и т.д.). На этой стадии продукция приобретает удобный вид для использования.

1.2.

ПЕРВЫЙ ЦИКЛ - ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ

1.2.1.

Лабораторная работа № 1. Определение основных показателей печатных форм различных способов печати

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Получить представление о разновидностях печатных форм различных способов печати и изучить их основные показатели.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с параметрами печатных форм различных способов печати.

2.2. Из числа предложенных образцов печатных форм провести классификацию по принадлежности их к различным способам печати.

2.3. Визуально оценить строение печатных форм различных способов печати.

2.4. Определить основные показатели печатных форм.

2.5. Провести визуальный контроль печатных форм на наличие дефектов и указать возможные причины их возникновения.

3. Теоретическое обоснование

Печатная форма характеризуется целым комплексом показателей:

3.1. Общие показатели:

- себестоимость печатной формы;

- длительность процесса ее изготовления;

- степень автоматизации процесса изготовления печатной формы и надежность процесса;

- условия труда работающих при изготовлении печатной формы;

- экология процесса изготовления печатной формы;

- размеры печатной формы (формат в см; толщина в мм);

- размеры изображения на печатной форме;

- плоскостность (планшетность) печатной формы;

- микротвердость печатной формы;

- глубина пробельных элементов и геометрический профиль печатающих элементов формы высокой печати;

- геометрия и глубина печатающих элементов печатной формы глубокой печати;

- наличие на печатной форме различного рода контрольных шкал и меток.

3.2. Печатно-эксплуатационные показатели печатных форм:

- тиражестойкость форм, оцениваемая максимальным количеством оттисков, которые можно получить с печатной формы без значительного ухудшения их качества.

- поверхностные свойства - гидрофильность пробельных и гидрофобность печатающих элементов форм плоской офсетной печати;

- стойкость формы к растворителям печатной краски, которые могут вызвать в процессе печатания (или смывки краски с формы) или набухание, например, флексографской формы, или разрушения печатающих или пробельных элементов форм плоской офсетной печати.

3.3. Репродукционно-графические показатели печатных форм.

Характеризуют качество воспроизведения на печатных формах штрихового (в том числе полиграфического шрифта) и растрового изображений. Репродукционно-графические показатели включают: разрешающую способность и выделяющую способность, градационную передачу изображений.

Разрешающая способность характеризует воспроизведение мелких деталей изображения. Она оценивается предельным числом линий на единицу длины, раздельно воспроизведенных на печатной форме, и измеряется в <?xml version="1.0"?>
. Для ее определения используют специальные тесты или контрольные шкалы (миры).

Выделяющая способность в отличии от разрешающей способности характеризует способность передавать отдельно стоящие штрихи, рядом с которыми нет других мелких деталей, Она оценивается шириной минимально воспроизводимого штриха и измеряется в мкм или мм.

Градационная передача изображений - показатель, характеризующий качество воспроизведения тоновых или растровых изображений. Оценивается графическими зависимостями, которые строятся в следующих координатах:

- для форматной записи форм высокой и плоской офсетной печати копированием:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- относительная площадь растровых элементов на печатной форме и фотоформе.

- для форматной записи форм плоской офсетной печати прямым фотографированием репродуцированного оригинал - макета (РОМ):

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- относительная площадь растровых элементов на РОМ.

- для поэлементной записи форм высокой и плоской офсетной печати:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- оптическая плотность оригинала.

- для поэлементной (цифровой) записи форм глубокой печати:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- объем печатающего элемента.

4. Методика выполнения работы

4.1. Для выполнения работы подгруппы студентов разделяются на 3-4 бригады. Каждая бригада получает от преподавателя (лаборанта) комплект образцов печатных форм классических способов печати. Образцы пронумерованы. В каждом комплекте находятся печатные формы, содержащие:

а) текстовые элементы нескольких кеглей и гарнитур;

б) растровые изображения (на формах высокой, плоской офсетной печати);

в) штриховые элементы;

г) различного рода дефекты, возникающие из-за дефектов формных пластин или из-за нарушения режимов экспонирования и обработки.

4.2. Студенты оценивают печатные формы, обращая внимание:

- на их строение;

- на тип и строение формных пластин, используемых для изготовления этих печатных форм;

- линиатуру растрового изображения на печатной форме;

- принадлежность цветоделенных печатных форм к конкретному цвету печатной краски;

- кегль и гарнитуру полиграфического шрифта.

4.3. Кегль и гарнитура полиграфического шрифта и линиатура растра определяются по методикам, известным из предыдущих специальных дисциплин. Так, например, линиатура растра (L, лин/см) оценивается путем измерения расстояния между центрами двух соседних растровых точек (мм) и использования формулы:

<?xml version="1.0"?>

Можно использовать также специальную шкалу, предназначенную для определения линиатуры растра.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Определить принадлежность каждой печатной формы из предложенного комплекта к способу печати, данные внести в табл. 1.1.

Таблица 1

Таблица 1.1. Разновидности печатных форм
п/п Вид и способ печати Номер образцов Характеристика печатной формы
1 Плоская офсетная    
2 Типографская    
3 Флексографская    
4 Глубокая    

5.2. Определить строение всех печатных форм или некоторых (по указанию преподавателя) и данные внести в табл. 1.2.

Таблица 1

Таблица 1.2. Строение печатных форм
п/п Номер и характеристика печатной формы Строение печатной формы Для какой краски изготовлена цветоделенная форма
       

5.3. Определить на нескольких (2-3) печатных формах кегль и гарнитуру шрифта и данные внести в табл. 1.3.

Таблица 1

Таблица 1.3. Прочие характеристики печатных форм
Номер и тип печатной формы Кегль шрифта Гарнитура шрифта Линиатура растра, лин/см Глубина пробельных элементов растровых изображений, мкм
         

5.4. Определить на нескольких (2 - 3) печатных формах линиатуру растра и данные внести в табл. 1.3.

5.5. Измерить глубину пробельных элементов растрового изображения (в тенях, полутонах и светах) на одной фотополимерной печатной форме - ФППФ, толщину фотополимерного слоя (ФПС) и подложки. Данные внести в табл. 1.3.

5.6. Проверить несколько печатных форм на наличие дефектов, оценить их, указать возможные причины возникновения и данные внести в табл. 1.4.

Таблица 1

Таблица 1.4. Дефекты печатных форм
п/п Номер и характеристика печатной формы Обнаруженные дефекты Возможные причины появления дефектов
       

6. Оборудование и инструменты

6.1. Микроскоп с окуляр-микрометрической насадкой МБИ-1.

6.2. Микрометр.

6.3. Лупа 10х.

6.4. Типометрическая линейка.

6.5. Женевская линейка.

6.6. Контрольный тест для "экспресс" контроля линиатуры растра.

7. Материалы

7.1. Комплекты образцов печатных форм различных способов печати.

7.2. Комплекты цветоделенных печатных форм.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Наименование, цель и содержание работы, дата выполнения работы.

8.2. Таблицы с результатами работы.

8.3. Выводы по работе.

9. Литература

1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003, с. 41-56.

1.2.2.

Лабораторная работа № 2. Изготовление монтажных фотоформ для книжно-журнальных изданий

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Познакомиться с методикой разработки эскиза плана монтажа и технологией изготовления монтажной фотоформы для плоской офсетной печати.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться со способами изготовления полноформатных монтажных фотоформ.

2.2. Изготовить эскиз плана монтажа для целого бумажного или печатного листа (в соответствии с индивидуальным заданием) книжно-журнального издания.

2.3. Вычертить план монтажа целого печатного листа или его доли (по согласованию с преподавателем).

2.4. В соответствии с планом монтажа изготовить монтажную фотоформу.

3. Теоретическое обоснование

При форматной записи печатных форм для создания блоков книжно-журнальных изданий изготавливаются монтажные фотоформы. Размеры их (длина и ширина) согласуются с форматом печатной формы, применяемой для печатания конкретного издания.

Монтажные фотоформы бывают составные и цельно плен очные. Составные монтажные фотоформы представляют собой размещенные на монтажной основе и прикрепленные к ней отдельные фотоформы с текстом или с иллюстрациями, расположенные в соответствии со схемой спуска полос. Их часто называют монтажными, или монтажами, подразумевая, что фотоформы монтируются (размещаются) на монтажной основе. Цельнопленочные фотоформы выводятся электронным способом на фотопленку в фотовыводных устройствах (ФВУ). Монтажные фотоформы в зависимости от полярности могут быть позитивными и негативными.

В настоящее время монтажные фотоформы изготавливаются, в основном, на фототехнической пленке на ФВУ; в ряде случаев фотоформы могут изготавливаться с помощью принтера на специальной пленке.

На монтажной фотоформе в зависимости от форматов издания и бумаги может располагаться различное число полос, как правило, равное цифре, обозначающей долю листа (например, для издания форматом 70 x 108/16 монтажная фотоформа содержит 16 полос).

Для изготовления монтажных фотоформ используются различные способы, которые можно классифицировать следующим образом (рис. 2.1 Рис. 2.1. Способы изготовления монтажных фотоформ).

Ручной монтаж используется для изготовления составных монтажных фотоформ. Он используется для изготовления монтажей для одно- и многокрасочной печати. При этом способе монтажа обязательным этапом процесса является изготовление плана монтажа.

Для многокрасочных изданий ручной монтаж может осуществляться по "рисующей краске" и с использованием штифтовой приводки (последний способ позволяет достичь большую точность совмещения). При монтаже по "рисующей краске" первым изготавливается монтаж для "рисующей" краски (чаще всего, голубой), а монтажи для последующих красок изготавливают по монтажу для "рисующей" краски.

Технология ручного монтажа фотоформ включает следующие основные операции:

  • изготовление эскиза плана-монтажа;
  • вычерчивание плана монтажа;
  • собственно монтаж фотоформ - размещение на монтажной основе (в соответствии с планом монтажа) отдельных фотоформ и их приклеивание к монтажной основе прозрачной липкой лентой или бесцветным клеем.

Эскиз изготавливается с учетом спуска полос - схемы расположения полос, обеспечивающей в дальнейшем правильную нумерацию страниц в блоке. План монтажа расчерчивается в соответствии с эскизом в масштабе 1:1 на тонкой бумаге или на односторонней, матированной пленке (подложив под нее прозрачную пленку с миллиметровой сеткой). Для этого карандашом с помощью линейки наносятся границы полос, обозначаются размеры полей и проставляются номера страниц.

Для расчерчивания плана монтажа используют монтажный станок с нижним освещением. При монтаже фотоформ (рис. 2.2 Рис. 2.2. Схема изготовления монтажной фотоформы на монтажном станке: 1 - фотоформы; 2 - монтажная основа; 3 - миллиметровая сетка; 4 - план монтажа; 5 - матированное стекло; 6 - источник излучения) на стекло монтажного станка укладывают прозрачную пленку с миллиметровой сеткой и план монтажа (если он изготовлен на пленке или бумаге). Затем накладывают прозрачную монтажную основу. Монтажная основа, используемая для изготовления монтажа фотоформ, должна быть прозрачной, обладать малой усадкой и отличаться равномерностью по толщине. На монтажной основе размещают фотоформы, контрольные метки, кресты и пр., которые приклеивают к монтажной основе.

Монтаж с использованием штифтовой приводки осуществляется аналогичным образом, но на монтажной основе предварительно пробиваются штифтовые отверстия, необходимые для более точного позицирования на плоскости. Такая монтажная основа накладывается на приводочные штифты (с жесткими допусками на размеры), размещенные на специальных планках, которые с помощью липкой ленты фиксируются на монтажном столе в точно определенном месте.

Электронный монтаж осуществляется в системе поэлементной обработки с использованием программных средств (см. Лабораторные работы, ч. 1. Технология обработки изобразительной информации для специальности 281400 - Технология полиграфического производства).

При разработке схемы спуска полос необходимо учитывать следующее: выбор схемы спуска полос зависит от типа издания, способа фальцовки и числа страниц в тетради, вида комплектовки блока из тетрадей, а также от количества тетрадей, получаемых из одного бумажного листа, и числа полос на печатной форме.

Существует большое количество вариантов спусков, учитывающих:

  • тип издания (книжные и альбомные) и вариант его оформления;
  • долю листа (от 1/2 до 1/128 и более);
  • вид фальцовки;
  • вид комплектовки (вкладкой, подборкой);
  • вариант запечатывания оборота бумажного листа (со "своей" или "чужой" формы).

На рис. 2.3 Рис. 2.3, Примеры схем наиболее простых спусков полос показаны примеры схем наиболее простых спусков для печатания книжно-журнальных изданий, тетради которых содержат 4, 8 и 16 полос. Буквой А обозначены схемы при использовании для печатания оборота листа "своей", а буквой Б "другой" или "чужой" печатной формы. В первом случае (рис. 2.3, А) после разрезки и фальцовки листа получаются по две одинаковые 4-, 8- или 16-страничные тетради. Во втором (рис. 2.3, Б) по одной тетради, так как каждая печатная форма содержит в два раза меньше полос по сравнению со схемой А. При равенстве числа полос в схемах А и Б (одинаковых размерах печатных форм) в случае Б получаются также две тетради, но они разные.

При рассмотрении схем спуска полос можно установить некоторые закономерности, например:

  • в каждой паре полос, смежных по головке и корешку, одна полоса - четная, другая - нечетная;
  • рядом с первой полосой спуска по корешку всегда расположена его последняя полоса;
  • сумма колонцифр каждой пары смежных по корешку полос равна сумме колонцифр первой и последней полос данного спуска.

Эти закономерности можно использовать для контроля правильности спуска полос,

4. Методика выполнения работы

Предварительно преподаватель выдает студенту задание на выполнение работы. Варианты заданий различны и могут отличаться типом издания, вариантом оформления, способом фальцовки и комплектовки, вариантом спуска полос и т.д.

В соответствии с ОСТ 29-62.91 студент изготавливает эскиз плана монтажа (см. пример на рис. 2.4 Рис. 2.4. Эскиз плана монтажа печатного листа книжно-журнального издания формата 84 x 108/16) на миллиметровой или обычной бумаге (в формате А4).

При решении вопроса о вертикальном или горизонтальном расположении полос на плане монтажа лист произвольного формата бумаги делится на доли (рис. 2.5 Рис. 2.5. Определение доли листа и положения полос (вертикальное или горизонтальное) в спуске), которые обозначаются соответствующей дробью. Вертикальное или горизонтальное расположение дроби определяет размещение доли (полосы) на плане монтажа. При этом количество полос на плане монтажа должно быть равно знаменателю дроби в обозначении формата и доли листа.

Для определения схемы спуска надо изготовить макет спуска одной или двух тетрадей (в зависимости от издания) произвольного формата, а затем номера страниц перенести на эскиз плана монтажа. При этом необходимо соблюсти соответствующую зеркальность расположения полос (с учетом способа печати, для которого изготавливается план - монтаж).

На основании эскиза в дальнейшем вычерчивается в масштабе 1:1 план - монтаж и затем изготавливается монтажная фотоформа, состоящая из текстовых и тексто-изобразительных полос для того способа печати, который заранее оговорен в задании.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Получить от преподавателя задание на выполнение работы.

5.2. Определить параметры издания в соответствии с заданием.

5.3. Изготовить эскиз плана монтажа полос одной или двух тетрадей (в зависимости от задания).

5.4. Изготовить эскиз плана монтажа на листе формата А4.

5.5. Вычертить карандашом на бумажном листе (или матированной пленке) в масштабе 1:1 план монтажа (или его части) в соответствии с эскизом плана монтажа.

5.6. В соответствии с порядком наложения к стеклу монтажного станка приклеить липкой лентой миллиметровую сетку, затем разместить план монтажа, на него уложить лист монтажной основы и приклеить липкой лентой к стеклу.

5.7. Разместить кресты и другие метки; разместить тестовые шкалы.

5.8. Разместить в соответствии с планом монтажа на монтажной основе все элементы монтажной фотоформы эмульсией вверх и приклеить их полосками липкой ленты (или монтажным клеем).

5.9. Проконтролировать качество полученной монтажной фотоформы.

5.10. Оформить письменный отчет о работе.

6. Оборудование, приспособления и инструменты

6.1. Монтажный станок.

6.2. Приспособление для подрезки фотоформ.

6.3. Линейка женевская.

6.4. Лупа 10х.

6.5. Шкалы оперативного контроля копировального процесса.

6.6. Контрольные метки, кресты, тестовые шкалы.

7. Материалы

7.1. Монтажная основа толщиной 150 <?xml version="1.0"?>
200 мкм.

7.2. Сетка миллиметровая на прозрачной бесцветной основе.

7.3. Лента склеивающая ЛТ-19.

7.4. Бумага для расчерчивания плана монтажа.

7.5. Бумага для изготовления макета спуска полос.

7.6. Миллиметровая бумага для изготовления эскиза плана-монтажа.

7.7. Нож или скальпель.

7.8. Фотоформы текстовые и тексто-изобразительные.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Наименование, цель, задачи и дата выполнения работы.

8.2. Наименование издания и его основные параметры.

8.3. Макет спуска полос тетради.

8.4. Эскиз плана монтажа.

8.5. Выводы по работе.

9. Литература

1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, с. 503-506, 556-558.

1.2.3.

Лабораторная работа № 3. Изучение элементов копировального процесса формного производства

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Получить общие представления о копировальном процессе и его составных элементах в формном производстве плоской офсетной и высокой печати.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с принципом работы копировального станка и процессора для обработки экспонированных копий.

2.2. Изучить назначение и возможности тестовой шкалы оперативного контроля СПШ-К.

2.3. Получить изображение модельной фотоформы на монометаллических формных пластинах с различными типами копировальных слоев.

3. Теоретическое обоснование

Копировальный процесс - это процесс получения изображения путем его переноса с помощью УФ-излучения с фотоформы на светочувствительный слой формной пластины. Копировальный процесс используется для изготовления печатных форм при форматной записи изображения в плоской офсетной и высокой печати.

Для реализации копировального процесса требуется наличие следующих составляющих элементов:

  • фотоформы (см. работу № 2);
  • формной пластины;
  • экспонирующего оборудования;
  • обрабатывающего оборудования;
  • контрольно-измерительного оборудования (включая денситометры на пропускание и на отражение, микроскопы и др.), позволяющего оценивать качество печатных форм;
  • - тестовых шкал для контроля копировального процесса.

Формная пластина (рис. 3.1 Рис. 3.1. Схема получения изображения на позитивном (а) и негативном (б) слоях: 1 - подложка формной пластины; 2 - копировальный слой; 3 - фотоформа) состоит, в основном, из светочувствительного слоя 2, нанесенного на подложку 1 (металлическую, полимерную, бумажную). В состав светочувствительного слоя входят пленкообразующий полимер, светочувствительное соединение, растворитель, краситель и целевые добавки, изменяющие те или иные технологические свойства.

Светочувствительные слои используются для записи изображения и различаются по ряду признаков. Так, копировальный слой представляет собой тонкую (1 <?xml version="1.0"?>
3 мкм), воздушно-сухую, полимерную пленку, чувствительную к УФ-излучению и способную изменять растворимость под его действием.

КС используются, в основном, при изготовлении печатных форм плоской офсетной печати (значительно реже типографской). В отличие от копировальных слоев, в настоящее время в высокой печати (типографской и флексографской), используются слои толщиной от 0,4 до 7 мм из фотополимеризуемых композиций (ФПК),

Функции, которые выполняет КС и ФПК в процессе изготовления печатных форм могут быть различны. Эти функции определяются типом печатных форм и технологией их изготовления. В плоской офсетной печати при изготовлении монометаллических печатных форм КС служит печатающим элементом. КС может выполнять также и защитные функции, защищая либо печатающие (при изготовлении типографских печатных форм на металлических пластинах), либо пробельные элементы (при изготовлении биметаллических печатных форм плоской офсетной печати) от травления. ФПК служат для формирования в их толще печатающих и пробельных элементов.

С учетом растворимости различают позитивные и негативные копировальные слои. По составу КС могут быть на основе диазосоединений, с использованием диазосоединений, фотополимеров. Первый из перечисленных КС является позитивным, два других - негативными.

На рис. 3.1. приведена схема получения изображений на различных типах КС (а - на позитивном, б - на негативном КС). Под действием излучения растворимость негативного слоя снижается, а позитивного возрастает. В обоих случаях копировальный слой служит печатающим элементом, пробельные формируются на подложке (рис. 3.1).

Отличительной особенностью КС и ФПК является их низкая чувствительность к излучению в диапазоне длин волн 320-460 нм, причем спектральная чувствительность и ее распределение по спектру могут быть различными для слоев различных типов. Поэтому слои и используют для контактного копирования с применением источников коротковолнового излучения, длины волн которых совпадают со спектральной чувствительностью слоя, причем тип и мощность источника излучения определяют продолжительность экспонирования. Полученные копии обрабатываются при освещении маломощными неактиничными источниками излучения.

Для экспонирования КС используется оборудование: копировальные станки (рамы) и копировально-множительные машины. На рис. 3.2 Рис. 3.2. Принципиальная схема копировального станка: 1 - осветитель (а - рефлектор, б - лампа, в - фильтр); 2 - датчик экспозиции; 3 - регулятор экспозиции; 4 - стол; 5 - стекло; 6 - фотоформа; 7 - формная пластина; 8 - резиновый коврик; 9 - вакуумная система представлена схема копировальной рамы (КР), а на рис. 3.3 Рис. 3.3. Принципиальная схема копировально-множительной машины: 1 - монтажная съемная рама; 2 - фотоформа; 3 - стол; 4 - формная пластина, I, II, III, IV - четыре разных положения сюжета на формной пластине схема копировально-множительной машины (КММ), которая используется для размножения одинаковых сюжетов. Характерной особенностью КММ является возможность копирования одного сюжета последовательно в четырех разных позициях на формной пластине с помощью передвижной монтажной съемной рамы в отличие от КС, где возможно копирование сюжета только в одной позиции.

К экспонирующему оборудованию предъявляются следующие общие требования:

  • оснащение мощными источниками УФ-излучения необходимого спектрального диапазона;
  • обеспечение равномерности освещения по всей площади формной пластины;
  • обеспечение надежного вакуумирования с быстрым и равномерным достижением плотного контакта фотоформы с формной пластиной;
  • обеспечение возможности контроля экспозиции;
  • оснащение устройствами для охлаждения источников излучения, защиты обслуживающего персонала от излучения и озона и т.д.

Дополнительно в КММ должна обеспечиваться возможность точного позиционирования монтажной съемной рамы,

Оборудование, необходимое для обработки копий представляет собой процессоры или поточные линии, Стадии процесса обработки зависят от типа формных пластин. Обрабатывающее оборудование должно обеспечивать требуемые условия подачи обрабатывающих растворов: поддерживать равномерность их подачи, постоянство температурных режимов и продолжительности обработки и т.д.

Оборудование для обработки копий после экспонирования КС формных пластин плоской офсетной печати позволяет осуществлять проявление, промывку, нанесение защитного коллоида и сушку (см. лаб. раб. № 4).

Обрабатывающее оборудование для изготовления печатных форм высокой печати отличается от оборудования для обработки копий плоской офсетной печати (см. работы № 5, 6)

4. Методика выполнения работы

Экспериментальная часть работы проводится на формных пластинах плоской офсетной печати с позитивным и негативным копировальными слоями. Степень фотохимических и физико-химических превращений в копировальных слоях определяется на печатной форме, полученной после экспонирования и проявления.

С этой целью используется метод, основанный на экспонировании полутоновой ступенчатой шкалы СПШ-К (рис. 3.4 Рис. 3.4. Формирование изображения шкалы СПШ-К (а) на проявленных копиях: полученных на негативном (б) и позитивном (в) копировальных слоях) с константой 0,15 единицы оптической плотности и в интервале оптических плотностей на 10 полях от <?xml version="1.0"?>
= 0,15 до <?xml version="1.0"?>
= 1,5 и дополнительно с 11-м полем с <?xml version="1.0"?>
= 2,0. На рис. 3.4, а показано схематическое изображение этой шкалы, на которой частой штриховкой обозначено изменение оптических плотностей. За каждым полем шкалы копировальному слою сообщаются различные экспозиции, которые вызывают определенные физико-химические изменения в нем. После проявления (см. рис. 3.4, б, в) слой под одними полями шкалы удаляется полностью, под другими частично остается, под третьими сохраняется полностью.

Оптимальные режимы экспонирования должны обеспечивать следующие условия:

  • для негативного слоя (рис. 3.4, б): такую степень изменений в копировальном слое под участками фотоформы, пропускающими УФ-излучение, которая обеспечивает полную сохраняемость слоя при проявлении копии, в то время как под не пропускающими участками, излучение, слой не должен изменять свою растворимость и полностью удаляться при проявлении;
  • для позитивного слоя (рис. 3.4, в) полное разрушение слоя под прозрачными участками фотоформы с последующим удалением его при проявлении, а под непрозрачными участками слой не должен изменять свои первоначальные свойства.

При проведении настоящей работы в качестве модельной используется фотоформа, содержащая ступенчатую полутоновую шкалу СПШ-К и фрагменты текста.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Нарезать образцы формных пластин с позитивным и негативным копировальными слоями.

5.2. Разместить модельную фотоформу на копировальных слоях формных пластин (эмульсионной стороной к копировальному слою).

5.3. Провести экспонирование образцов формных пластин (режимы экспонирования задаются лаборантом или преподавателем).

5.4. Проявить полученные копии в соответствующих проявляющих растворах при температуре 18-20°С в течение 1 минуты.

5.5. Высушить проявленные копии (под вентилятором или в сушильном шкафу).

5.6. Оценить результаты экспонирования по показаниям шкалы СПШ-К.

5.7. На примере воспроизведения текстовых фрагментов изображения получить представление о строении печатающих и пробельных элементов формы.

5.8. Оформить отчет по выполненной работе.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок.

6.2. Процессор для обработки копий (допускается в лабораторной работе использование кюветы для проявления ручным способом).

6.3. Модельная фотоформа.

6.4. Цинкорубильный станок.

6.5. Секундомер.

6.6. Термометр спиртовой.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Монометаллические формные пластины с позитивным и негативным копировальными слоями.

7.2. Растворы, рекомендованные для проявления формных пластин различных типов.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Наименование, цель и содержание работы, дата ее выполнения.

8.2. Описание модельной фотоформы.

8.3. Характеристика применяемого оборудования, инструментов и используемых формных пластин.

8.4. Количество полностью проявленных полей на печатной форме.

8.5. Выводы по работе.

Таблица 3

Таблица 3.1. Показания шкалы СПШ-К
п/п Тип копировального слоя Режим экспонирования и обработки Показания шкалы СПШ-К
       

9. Литература

  1. Технологические инструкции на процесс изготовления офсетных печатных форм, М., 1998.
  2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации, МГУП, 2003. С. 215-219.
1.3.

ВТОРОЙ ЦИКЛ - ИЗУЧЕНИЕ АНАЛОГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

1.3.1.

Лабораторная работа № 4. Изучение технологии изготовления монометаллических печатных форм плоской офсетной печати

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологический процесс изготовления монометаллической формы плоской офсетной печати позитивным копированием.

2. Содержание работы

2.1. Изготовить печатную форму на монометаллической формной пластине копированием модельной фотоформы.

2.2. Изучить методы визуального оперативного контроля формного процесса плоской офсетной печати.

2.3. Визуально оценить влияние экспозиции при копировании на воспроизведение некоторых деталей изображения на печатной форме.

3. Теоретическое обоснование

Форматная (аналоговая) запись офсетных печатных форм осуществляется путем копирования изображения фотоформы на позитивный или негативный копировальный слой монометаллических формных пластин.

Наиболее широко используется способ изготовления монометаллических печатных форм копированием позитивных фотоформ на формные пластины с позитивным копировальным слоем. В качестве позитивных копировальных слоев используются слои на основе ортонафтохинондиазидов (ОНХД). Строение монометаллических формных пластин показано на рис. 4.1 Рис. 4. Схематическое строение монометаллической пластины плоской офсетной печати: 1 - подложка; 2 - оксидная пленка; 3 - гидрофильный слой; 4 - копировальный слой; 5 - микрорельефный слой. Как правило, в качестве подложки используется алюминий толщиной 0,15 <?xml version="1.0"?>
0,30 мм, на котором после специальной обработки формируются слои 2 и 3. В результате этого поверхность подложки приобретает гидрофильные свойства. На поверхности подложки расположен копировальный слой 4. Наличие на его поверхности верхнего микрорельефного слоя 5 необходимо для улучшения контакта между слоем 4 и фотоформой в процессе копирования.

При экспонировании через диапозитив происходит фотодеструкция позитивного копировального слоя, в результате которой ОНХД (I), разрушаясь, образует инденкарбоновую кислоту (II):

В дальнейшем при проявлении в водно-щелочном растворе (с рН = 12 <?xml version="1.0"?>
13) инденкарбоновая кислота (II) превращается в водорастворимую натриевую соль инденкарбоновой кислоты (III):

Таким образом, в результате воздействия УФ-излучения и последующего проявления нерастворимый ОНХД на экспонированных участках превращается в водорастворимое соединение (натриевую соль инденкарбоновой кислоты). Эта соль хорошо смывается водой при последующей промывке. Одновременно с поверхности подложки удаляется и микропигментированное покрытие, обладающее хорошей растворимостью в растворителях ОНХД.

Фотодеструкция ОНХД сопровождается выделением газа - молекулярного азота. Выделение газа при копировании может приводить к так называемому "вспучиванию" копировального слоя и, как следствию, к непрокопировке изображения на печатной форме (в этой связи в копировальных экспонирующих устройствах предусмотрен постоянный автоматизированный отвод газа из зоны контакта фотоформы с формной пластиной).

На рис. 4.2 Рис. 4.2. Схема изготовления монометаллической печатной формы: а - формная пластина: 1 - алюминиевая подложка, 2 - копировальный слой; б - стадия экспонирования: 3 - фотоформа; в - печатная форма после проявления: 4 - печатающие элементы, 5 - пробельные элементы приведена схема изготовления монометаллической печатной формы на формной пластине с позитивным копировальным слоем, на которой показано формирование печатающих 4 и пробельных 5 элементов. Для простоты понимания в этом случае приведено упрощенное строение формной пластины и показаны только те слои, которые непосредственно участвуют в процессе изготовления печатных форм.

Технологический процесс изготовления печатной формы на формной пластине с позитивным копировальным слоем включает следующие стадии:

  • входной контроль формной пластины;
  • подготовку оборудования для экспонирования и обработки;
  • выбор режимов для экспонирования и обработки копий;
  • экспонирование;
  • проявление;
  • промывку;
  • гуммирование (нанесение защитного гидрофильного коллоида);
  • сушку.

Копирование изображения на формную пластину осуществляется на экспонирующем устройстве (см. работу № 2). Полученная копия подвергается последующей обработке (проявлению, промывке, гуммированию и сушке). Эти операции могут проводиться в процессоре (см. работу № 2) или вручную. В результате получается готовая к применению печатная форма. При необходимости печатная форма может подвергаться технической корректуре, позволяющей устранить различного рода дефекты, которые возникают из-за наличия на монтажной фотоформе липкой ленты, крестов для совмещения изображения, теней от краев фотоформ, пыли и т.д.

В ряде случаев печатные формы дополнительно подвергаются термообработке, которая позволяет в 2 <?xml version="1.0"?>
3 раза повысить ее тиражестойкость.

4. Методика выполнения работы

4.1. Для копирования используется модельная фотоформа (тест-диапозитив), содержащая:

  • сенситометрическую полутоновую шкалу СПШ-К;
  • растровую шкалу с линиатурой 60 и 120 лин/см;
  • тест оперативного контроля копировального процесса РШ-Ф;
  • штриховое изображение с различными по ширине элементами (от 10 до 100 мкм);
  • текстовые фрагменты, выполненные кеглем до 6 пунктов.

4.2. Для контроля градационных искажений в копировальном процессе используется тестовая шкала РШ-Ф. Ее схематичное строение представлено на рис. 4.3 Рис. 4.3. Схематическое строение шкалы РШ-Ф.

В таблице 4.1 приведены показатели, характеризующие строение фрагментов шкалы, фона и растровых полей. Указывается линиатура и относительная площадь растровых элементов.

Таблица 4

Таблица 4.1. Относительная площадь Sотн и линиатура растровых полей шкалы РШ-Ф
Показатель Фон Растровые поля
3+ 2+ 1+ 0 1- 2- 3- 4 5
Sотн, % 70 52,5 58 64 70 76,6 83,3 90,3 2,6 4,3
Линиатура, лин/см 30 120 120 120 120 120 120 120 67 67

После копирования и проявления копии на изображении шкалы РШ-Ф оценивают степень максимальных градационных искажений по номеру контрольного поля, которое при визуальном рассматривании совпадает с фоном (или близко к нему). В соответствии с номером этого поля (для полей <?xml version="1.0"?>
) по табл. 4.2. находят искажения для изображений с различной линиатурой: 40, 50, 60 л/см. Качество воспроизведения высоких светов определяется по исчезновению растровых элементов полей 4 и 5 (см. табл. 4.2).

Поле

Таблица 4.2. Градационные искажения в копировальном и формном процессах,
определяемые по растровой шкале РШ-Ф
Поле/Линиатура Наибольшие искажения (по совпадению полей с фоном), % Минимальное значение в светах (по использованию элементов на полях 4 или 4 и 5)
40 50 60 40 50 60
3+ +7 +8 +10 - - -
2+ +4,5 +5,5 +7 - - -
1+ +2 +3 +3,5 - - -
0 0 0 0 - - -
1- -2 -3 -3,5 - - -
2- -4,5 -5,5 -7 - - -
3- -7 -8 -10 - - -
4 - - - 1-1,5 1,5-2,5 2-3,5
5 - - - 1,5 2,5 3,5

4.3. Преподаватель выдает задание на копирование тест-диапозитива, указывая величину экспозиции (или время экспонирования и величину освещенности, которая должна контролироваться и поддерживаться постоянной при проведении эксперимента). Величина экспозиции (время экспонирования) изменяется следующим образом: <?xml version="1.0"?>

4.4. Изготовление печатной формы осуществляется по следующей схеме:

  • зарядка копировального станка;
  • экспонирование;
  • разрядка копировального станка;
  • проявление копии;
  • промывка проявленной копии водой;
  • сушка.

4.5. Оценивая качество печатных форм, необходимо обратить внимание на размеры минимально воспроизводимых штриховых и растровых элементов, а также размер минимально воспроизводимого текстового элемента. При этом учитывается воспроизведение всех элементов шрифта: засечек, соединительных линий и т.д.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться с модельным тест-диапозитивом и дать характеристику входящих в него элементов (растровых шкал, штриховых и текстовых элементов), определить оптические плотности - <?xml version="1.0"?>

5.2. Изготовить печатную форму, копируя на одну пластину три раза тест-диапозитив при различной экспозиции.

5.3. Провести визуальный контроль по шкалам СПШ-К и РШ-Ф на печатной форме (данные внести в табл. 4.1).

5.4. Визуально проконтролировать качество воспроизведения растровых, штриховых и текстовых элементов на печатной форме (данные занести в табл. 4.2).

5.5. Сделать выводы по работе, оценивая влияние экспозиции на репродукционно-графические свойства печатной формы.

5.6. Оформить письменный отчет о работе.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок.

6.2. Люксметр Ю-116.

6.3. Сигнальные часы фотолабораторные.

6.4. Процессор для обработки монометаллических копий (или кювета для обработки вручную).

6.5. Денситометр универсальный.

6.6. Модельный тест-объект.

6.7. Лупа 10х.

6.8. Сушильный шкаф.

7. Материалы, рабочие растворы

7.1. Монометаллические формные пластины с позитивным копировальным слоем.

7.2. Проявляющий раствор для используемых формных пластин.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Наименование, цель, дата выполнения работы.

8.2. Карта технологического процесса изготовления монометаллических печатных форм плоской офсетной печати позитивным копированием.

8.3. Экспериментальные данные (табл. 4.1 и 4.2).

8.4. Выводы по работе.

Таблица 4

Таблица 4.3. Показания тестовых шкал РШ-Ф и СПШ-К
п/п Экспозиция при копировании, мин Показания шкалы РШ-Ф Показания шкалы СПШ-К
номер поля, совпадающий с фоном искажения растровых элементов
1 Ннорм      
2 0,5 Ннорм      
3 3 Ннорм      

Таблица 4

Таблица 4.4. Результаты оценки качества изображения
п/п Режимы копирования, мин Воспроизведение изображения на печатной форме
растрового штрихового текстового
1        
2        
3        

9. Литература

  1. Технологические инструкции на процесс изготовления офсетных печатных форм. М., 1998.
  2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. МГУП, 2003. С. 217-219.
1.3.2.

Лабораторная работа № 5. Изучение технологии изготовления фотополимерных типографских печатных форм

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологию и ознакомиться с оборудованием для изготовления типографских печатных форм на фотополимеризуемых формных пластинах.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с технологией и оборудованием для изготовления фотополимерных типографских печатных форм высокой печати.

2.2. Изготовить фото полимерную печатную форму копированием тест-объекта на водовымывную фотополимеризуемую формную пластину.

2.3. Оценить качество воспроизведения штриховых элементов различных размеров на печатной форме.

2.4. Определить высоту рельефа на изготовленной печатной форме.

3. Теоретическое обоснование

Фотополимерные печатные формы (ФППФ) - это формы, у которых печатающие, а в ряде случаев и пробельные элементы, сформированы из фотополимеров - высокомолекулярных соединений, полученных в результате фотополимеризации под действием УФ-излучения.

Фотополимерные формы используются для печати книжно-журнальной, акцидентной, этикеточной и упаковочной продукции, в том числе для печати на пластмассе и металле. Они изготавливаются на жестких фотополимеризуемых пластинах (ФПП), толщиной от 0,43 до 2,0 мм, имеющих многослойное строение (рис. 5.1, а Рис. 5.1. Схема изготовления типографской фотополимерной формы: а - строение формной пластины (1 - защитная пленка, 2 - слой ФПК, 3 - адгезионный слой, 4 - противоореольный слой, 5 - подложка); б - основное экспонирование (6 - негатив); в - форма после вымывания и сушки; г - доэкспонирование). Фотополимеризуемая композиция (ФПК) прикрепляется к подложке из полимера (полиэфирной пленки) или металла (стали или алюминия) с помощью адгезионного слоя. На поверхности подложки располагается противоореольный слой, задачей которого является перераспределение отраженного излучения при экспонировании ФПК. Функции этих слоев может объединить один адгезионно-противоорельный слой. ФПП имеет съемное защитное покрытие, удаляемое перед экспонированием. Назначением покрытия является защита ФПК от проникновения кислорода, снижающего светочувствительность ФПК, а также предотвращения возможности механических повреждений светочувствительного слоя.

В состав ФПК входят: несветочувствительный полимер, ненасыщенный мономер (или олигомер), фотоинициатор полимеризации, растворитель, целевые добавки, гарантирующие достижение и сохранение требуемых свойств.

В зависимости от природы пленкообразующего полимера ФПК разделяются на водовымывные (например, на основе поливинилового спирта), щелочевымывные (на основе ацетосукцината целлюлозы) и спирто - водовымывные (на основе полиамидов).

Наибольшее применение для изготовления ФППФ имеют водовымывные ФПК.

ФПК обладает светочувствительностью к УФ излучению зоны А в интервале от 360 до 380 нм. В результате светового воздействия происходит фотополимеризация слоя, приводящая к потере растворимости ФПК в соответствующем вымывном растворе.

ФПК относятся к негативным слоям, снижающим растворимость под действием света.

Процесс фотополимеризации состоит из нескольких последовательно протекающих стадий:

- инициирование, т.е. возбуждение молекулы фотоинициатора:

<?xml version="1.0"?>

- зарождение и рост цепи:

<?xml version="1.0"?>

- обрыв цепи с образованием конечного продукта:

<?xml version="1.0"?>

Процесс изготовления ФППФ включает предварительное экспонирование без фотоформы, основное экспонирование через фотоформу, вымывание ФПК незаполимеризованной части, сушку и до-экспонирование (рис. 5.2 Рис. 5.2. Упрощенная схема процессора для изготовления фотополимерных типографских форм: а - секция вымывания (1 -устройство для крепления пластины, 2 - вымывная щетка, 3 - нагреватель); б - секция экспонирования (4 - лампы УФ-А излучения, 5 - прижимная пленка, 6 - стол); в - секция конвекционной сушки (7 - полка для печатной формы)). Предварительное экспонирование выполняется при необходимости в зависимости от свойств используемых пластин и предназначается для повышения светочувствительности ФПК за счет связывания кислорода в слое под действием УФ-А излучения при кратковременном облучении пластины, Основное экспонирование через негатив обеспечивает фотополимеризацию участков будущих печатающих элементов формы с формированием их профиля. Профиль печатающих элементов, оцениваемый углом наклона их боковых стенок, должен составлять <?xml version="1.0"?>
и является важной характеристикой форм высокой печати, от которой зависят репродукционно-графические показатели формы и ее тиражестойкость.

Фотоформой при изготовлении ФППФ служит цельнопленочный негатив, имеющий матовую поверхность и высокие оптические показатели <?xml version="1.0"?>
Некоторые формные пластины, благодаря наличию на поверхности ФПК липкого покровного слоя, улучшающего контакт негатива с ФПК, допускают использование фотоформ, изготовленных на нематированной пленке. Вакуумный прижим негатива к формной пластине осуществляется с помощью прижимно-вакуумной пленки, пропускающей УФ - излучение. Удаление незаполимеризованной части ФПК происходит в процессе вымывания, под действием вымывного раствора (при использовании водовымывной ФПК), незаполимеризованная ФПК переходит в раствор, и формируется рельеф печатной формы. Высота рельефа печатающих элементов связана с толщиной формной пластины и определяется условиями проведения печатного процесса, в частности, величиной деформации декеля и накатного валика, наносящего краску на печатающие элементы формы. Высота рельефа в общем случае определяется размером печатающих элементов и расстоянием между ними. В широких пробелах ФПК вымывается вплоть до подложки. Для интенсификации процесса вымывания, процесс ведут при повышенной температуре и механическом воздействии на пластину вымывными щетками, В некоторых случаях в воду рекомендуется добавлять моющее вещество или пеноноситель.

Вымытая форма ополаскивается и высушивается при температуре, равной Т° = 60 - 65°С, и доэкспонируется УФ-излучением. Задачей доэкспонирования является улучшение печатно-технологических свойств фотополимерной формы, которое достигается за счет полной полимеризации мономеров в фотополимеризуемом слое. Доэкспонирование проводится УФ-А излучением и примерно равно по времени основному экспонированию.

Для изготовления ФППФ применяется оборудование различной производительности. Это могут быть процессоры, построенные по секционному принципу (рис. 5.2), а также автоматизированные поточные линии, выполняющие процесс обработки экспонированных копий.

4. Методика выполнения работы

В качестве тест-объекта (негативной фотоформы) для контроля качества ФППФ используется мира, состоящая из штрихов (равных по размерам просветам) с размерами от 50 до 300 мкм (рис. 5.3 Рис. 5.3. Увеличенный тест-объект для оценки фотополимерной печатной формы). ФПП экспонируется через миру с последующим вымыванием, сушкой в соответствующих секциях процессора (рис. 5.2).

Для сокращения процесса изготовления печатной формы и отсутствия необходимости повышения ее тиражестойкости операция доэкспонирования не проводится. На готовой форме определяют, начиная с какого размера пробела высота рельефа печатающих элементов на форме остается неизменной.

Ширину штрихов и высоту рельефа определяют с помощью женевской линейки и микроскопов МБИ-1 и МБУ-4А.

Дополнительно на готовых печатных формах визуально контролируют сохранность печатающих и чистоту пробельных элементов.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться со схемой технологического процесса изготовления ФППФ и оборудованием для ее изготовления.

5.2. Нарезать образцы водовымывных ФПП размером 10 x 15 см.

5.3. Провести предварительное экспонирование (при необходимости) и основное экспонирование ФПП через тест-объект (миру).

5.4. Провести вымывание незаполимеризованной ФПК в воде и сушку ФППФ.

5.5. Измерить размер штрихов на фотоформе и печатной форме, начиная с самого широкого.

5.6. Измерить высоту рельефа на печатной форме.

5 7. Результаты измерений указанных параметров занести в таблицу.

5.8. Оценить визуально качество печатной формы с точки зрения воспроизведения штрихов различных размеров и чистоты пробельных элементов. Результаты наблюдений занести в таблицу 5.1.

Таблица 5

Таблица 5.1
п/п Размер штрихов на тест-объекте Размеры штрихов на печатной форме, мкм Высота рельефа на печатной форме, мм Параметры качества печатной формы
         

5.9. Заполнить по заданной форме карту технологического процесса.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Комбинированный водовымывной формный процессор Combi.

6.2. Цинкорубилка.

6.3. Микроскопы МБУ-4А и МБИ-1.

6.4. Женевская линейка.

6.5. Секундомер.

6.6. Лупа 10х.

6.7. Тест-объект.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Фотополимеризуемая водовымывная формная пластина типа "Nyloprint" WS, WA или WF.

7.2. Вода.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название, цель, и содержание работы, дата ее выполнения.

8.2. Технологическая карта процесса изготовления печатной формы.

8.3. Анализ качественных параметров изготовленной печатной формы.

8.4. Выводы по работе.

9. Литература

Полянский Н.Н. Основы полиграфического производства. М.: Книга, 1991. С. 119-122.

1.3.3.

Лабораторная работа № 6. Изучение аналоговой технологии изготовления флексографских фотополимерных печатных форм

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологию и ознакомиться с оборудованием для изготовления флексографских фотополимерных печатных форм (ФФПФ).

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с технологическим процессом изготовления ФФПФ.

2.2. Изготовить флексографскую печатную форму копированием тест-объекта на фотополимеризуемую формную пластину.

2.3. Определить толщину основания печатной формы и вычислить высоту рельефа.

2.4. Оценить качество флексографской печатной формы по воспроизведению тест-объекта и высоте рельефа.

3. Теоретическое обоснование

Флексографские печатные формы представляют собой гибкие упруго-эластичные формы высокой печати, изготавливаемые, главным образом, из фотополимеров. Упруго-эластичные свойства печатных форм позволяют печатать на различных материалах, обеспечивая высокую (до нескольких млн. отт.) тиражестойкость формы.

Формным материалом для изготовления флексографских форм служат формные пластины (ФПП) рис. 6.1, а Рис. 6.1. Схема изготовления флексографской фотополимерной формы по аналоговой технологии: а - строение формной пластины: 1 - подложка; 2 - ФПС; 3 - покровный слой; 4 - защитная пленка, б - экспонирование оборотной стороны пластины, в - основное экспонирование, г - форма после вымывания и сушки, д - финишинг, е - дополнительное экспонирование, представляющие собой фотополимеризуемую композицию (ФПК), нанесенную на размероустойчивую прозрачную полиэфирную подложку. Толщина воздушно-сухого фотополимеризуемого слоя может составить от 1 до 7 мм в зависимости от свойств запечатываемого материала, характера продукции и условий печатания. Для защиты от механических повреждений и проникновения кислорода, оказывающего негативное влияние на свойства ФПК, формная пластина имеет пленочное защитное покрытие, удаляемое перед экспонированием ФПП через негатив. Покровный слой толщиной несколько мкм позволяет улучшить контакт между фотоформой и ФПК.

ФПП обладает светочувствительностью к УФ-излучению зоны А в рабочем диапазоне от 360 до 380 нм. Под действием актинично-го излучения происходит фотоинициир о ванная радикальная полимеризация фотополимеризуемого слоя, приводящая к потери растворимости в вымывном растворе.

В процессе изготовления формы ФПП подвергается экспонированиям УФ-излучением зоны А и воздействию излучения зоны С с длиной волны 250-260 нм.

Процесс изготовления формы включает экспонирование оборотной стороны пластины, основное экспонирование через негатив, вымывание ФПК, сушку, окончательную обработку (финишинг) и дополнительное экспонирование (рис. 6.1).

Экспонирование УФ-А излучением оборотной стороны пластины проводится для формирования основания печатной формы. Время экспонирования оборотной стороны пластины для достижения необходимой толщины основания определяется с помощью теста. Высота рельефа R определяется на готовой печатной форме, исходя из соотношения:

<?xml version="1.0"?>

где G - толщина формы; <?xml version="1.0"?>
- толщина основания печатной формы.

Таблица 6

Таблица 6.1. Рекомендуемая высота рельефа фотополимерных форм
Толщина пластины, мм Высота рельефа, мм
1,14 0,6-0,75
1,70 0,7-1,0
2,54 0,7-1,0
2,84 0,7-1,0
3,18 1,0-1,2
6,35 1,5-2,0

Основное экспонирование проводится УФ-А излучением через негатив после снятия защитной пленки с лицевой стороны пластины.

Интервал оптических плотностей фотоформы (AD) должен быть обеспечен определенными значениями <?xml version="1.0"?>
Фотоформа должна иметь матовую поверхность, быть цельно пленочной и содержать прямое (не зеркальное) изображение.

В процессе основного экспонирования в результате фотополимеризации под прозрачными участками негатива формируется профиль печатающих элементов будущей формы.

Удаление незаполимеризованного слоя может проводиться вымыванием или по технологии "FASt" (лаб. раб. № 9).

Назначением операции вымывания является проявление скрытого рельефного изображения, сформированного при экспонировании, и формирование пробельных элементов формы. Это происходит за счет удаления незаполимеризованного слоя в воде или сольвенте в зависимости от природы компонентов фотополимеризуемой композиции. В процессе вымывания при взаимодействии молекул растворителя с частицами растворенного вещества происходят энергетические и структурные изменения, приводящие к переходу незаполимеризованной ФПК в раствор. Процесс вымывания определяется природой и концентрацией вымывного раствора, его температурой, степенью сшивки трехмерного полимера, а также особенностями конструкции вымывного процессора.

Сушка фотополимерной формы необходима для удаления органических растворителей и воды из ФПМ, что происходит за счет тепло-массопереноса.

В процессе финишинговой обработки УФ излучением зоны С, обладающим высокой энергией и низкой проникающей способностью, устраняется липкость поверхностного слоя печатной формы.

Назначением дополнительного экспонирования формы УФ-А является завершение полимеризации остаточных мономеров и олигомеров, содержащихся в фотополимеризующемся слое и придание печатной форме необходимых физико-механических и физико-химических свойств.

4. Методика выполнения работы

Тест-объект для копирования содержит контрольные элементы, включающие отдельные штрихи и растровые точки в негативном и позитивном вариантах (рис. 6.2 Рис. 6.2. Элементы тест-объекта для изготовления печатной формы копированием). Формная пластина вырезается таким образом, чтобы с каждой стороны она была на 10 мм больше копируемого негатива.

В процессе работы необходимо изготовить печатную форму и оценить ее качество по воспроизведению изображения тест-объекта и высоте полученного рельефа. Толщина основания зависит от времени экспонирования оборотной стороны пластины и определяет максимальную высоту рельефа печатной формы, которая в свою очередь связана с толщиной используемой формной пластины. Рекомендуемая высота рельефа для формных пластин различной толщины приведена в таблице,

Для определения толщины основания формы используется толщиномер, не создающий усилия в зоне контакта. Измерение толщины должно проводиться на площади не менее 10 <?xml version="1.0"?>
.

Замеры толщины формы следует проводить только на плашке, поскольку на растрированных участках за счет давления опорного механизма показатели могут быть занижены.

Время основного экспонирования считается выбранным правильно, если на печатной форме, изготовленной на изучаемых пластинах, достигаются параметры: отдельные линии - 0,17 мм, отдельные точки (диаметр) - 0,25 мм.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться со схемой технологического процесса изготовления флексографской формы и оборудованием для его проведения (рис. 6.3 Рис. 6.3. Упрощенная схема экспонирующего устройства: а - секция экспонирования (1 - лампы УФ-А излучения, 2 - прижимная пленка, 3 - стол с охлаждением); б - секция доэкспонирования и финишинга (4 - лампы УФ-С излучения, 5 - выдвижная полка для печатной формы), рис. 6.4 Рис. 6.4. Упрощенная схема вымывного процессора: 1 - проэкспонированная формная пластина; 2 - стол загрузки; 3 - стол с транспортером; 4 - плоские щетки; 5 - круглые щетки; 6 - фильтр; 7 - трубки подачи раствора; 8 - обтирочный валик; 9 - устройство орошения чистым раствором; 10 - стол выгрузки; 11 - печатная форма).

5.2. Вырезать образцы пластин необходимого размера.

5.3. Провести экспонирование оборотной стороны формной пластины.

5.4. Провести основное экспонирование через тест-негатив, предварительно удалив защитную пленку с лицевой стороны формной пластины.

5.5. Провести вымывание пробельных элементов формы и ее сушку.

5.6. Провести окончательное экспонирование (финишинг) печатной формы и дополнительное экспонирование.

5.7. Оценить качество изготовленной флексографской печатной формы, измерив ширину отдельных линий и точек на форме.

5.8. Заполнить по заданной форме карту технологического процесса.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Экспонирующее устройство ECLF 1000 и вымывной процессор 1000Р или экспонирующая установка и процессор Combi F1 Super.

6.2. Микроскоп МБУ-4А, МБИ-1.

6.3. Женевская линейка.

6.4. Настольный микрометр Т-1118.

6.5. Резак.

6.6. Лупа 10х.

6.7. Тест-объект.

7. Материалы

7.1. Фотополимеризуемая однослойная пластина Cyrel.

7.2. Вымывной раствор.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название, цель, и содержание работы, дата ее выполнения.

8.2. Технологическая карта процесса изготовления печатной формы.

8.3. Результаты измерений и анализ полученных значений качественных параметров печатной формы.

8.4. Выводы по работе.

9. Литература

Техника флексографской печати. Ч.I. Пер. с нем. Под ред. Митрофанова В.П., Сорокина Б.А. М.: Изд-во МГУП, 2000. С. 134-141.

1.4.

ТРЕТИЙ ЦИКЛ - ИЗУЧЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

1.4.1.

Лабораторная работа № 7. изучение цифровой технологии изготовления форм плоской офсетной печати по схеме "компьютер - печатная форма"

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологию прямого изготовления офсетных печатных форм поэлементной (цифровой) записью на лазерном автомате.

2. Содержание работы

2.1. Изучить технологический процесс цифровой записи печатных форм на лазерном автомате "Гранат".

2.2. Ознакомиться с классификацией современных формных пластин, используемых в цифровых способах изготовления офсетных печатных форм.

2.3. Оценить конфигурацию штриховых и растровых элементов на готовых офсетных печатных формах, изготовленных цифровой записью на свето- и термочувствительных формных пластинах.

2.4. Сделать выводы о технологических возможностях печатных форм, полученных цифровой записью на формных пластинах различного типа.

3. Теоретическое обоснование

Цифровая запись печатных форм относится к числу самых быстро развивающихся технологий. Она широко используется для изготовления офсетных форм путем лазерного воздействия излучения на регистрирующий слой формной пластины. К преимуществам это и, технологии следует отнести:

  • сокращение длительности процесса изготовления печатных форм (из-за отсутствия стадии получения фотоформ);
  • повышение качества изображения на печатной форме (благодаря снижению уровня искажений, которые возникают при изготовлении фотоформ);
  • сокращение номенклатуры расходных материалов и оборудования.

Технологию цифровой записи офсетных печатных форм на автономном устройстве записи часто называют технологией "компьютер - печатная форма" (СТР-технологией).

На рис. 7.1 Рис. 7.1. Структурная схема записи офсетных печатных форм по СТР-технологии представлена структурная схема записи офсетных печатных форм по СТР-технологии.

Запись печатных форм по СТР-технологии осуществляется на формовыводных СТР-устройствах. С этой целью выпускаются разнообразные формовыводные устройства, на которых в зависимости от типа лазера, длины волны излучения, его мощности и температуры (определяющей длительность воздействия излучения) может осуществляться прямая запись печатных форм, Упрощенным вариантом технологии СТР является запись офсетных печатных форм с помощью принтера (лазерного, струйного).

Устройства записи классифицируются в зависимости от конструкции, формата вывода и длины волны используемого источника лазерного излучения. В зависимости от конструкции эти устройства записи так же, как и фотовыводные устройства, могут быть с внешним барабаном (формная пластина располагается на внешней стороне барабана), с внутренним барабаном (формная пластина размещается на внутренней стороне барабана, имеющего форму неправильного цилиндра) и плоскостные (формная пластина располагается на горизонтальной плоскости).

В зависимости от длины волны используемого в устройстве лазерного источника излучения различают СТР-устройства записи на свето- и термочувствительные формные пластины. В этих устройствах осуществляется лазерная запись печатных форм при воздействии соответственно светового и теплового излучений. На рис. 7.2 Рис. 7.2. Классификация формных пластин, используемых в СТР-технологиях приведена классификация формных пластин, применяемых в СТР-технологиях.

При использовании светового воздействия излучения с длиной волны <?xml version="1.0"?>
нм в регистрирующем слое формной пластины протекают фото-химические и электрофотографические процессы. В качестве светочувствительных формных пластин используются пластины с фотополимеризуемыми, серебросодержащими или электрофотографическими регистрирующими слоями.

Эффекты теплового воздействия излучения с <?xml version="1.0"?>
> 830 нм обеспечивают протекание в регистрирующем слое таких процессов, как термоструктурирование, термодеструкция, возгонка.

Термочувствительные пластины обладают рядом достоинств.

Запись печатных форм на термочувствительных пластинах позволяет достичь более высокого качества, обеспечивая формирование "жесткой" растровой точки. При этом и запись и обработка изображения на термочувствительных пластинах может осуществляться на свету, поскольку они чувствительны к ИК - диапазону длин волн. Кроме того некоторые типы термочувствительных формных пластин после записи на них изображения не требуют обработки ("мокрой" обработки) в проявляющих растворах. К таким пластинам относятся те, в которых под действием ИК-излучения происходит возгонка слоя.

Для записи печатных форм в России создан лазерный автомат (ЛА), "Гранат-630". На рис. 7.3 Рис. 7.3. Принципиальная схема лазерного автомата 'Гранат-630' дана его принципиальная схема и показан принцип записи печатной формы. Лазерный автомат "Гранат" построен по принципу внешнего барабана и оснащен твердотельным ИК-лазером с длиной волны излучения 1070 нм. Изображение записывается двумя лазерными лучами, что позволяет повысить производительность устройства. Режим записи изображения регулируется и устанавливается с учетом термочувствительности слоя и мощности лазера. Для этого производится пробная запись и после анализа качества полученного изображения при необходимости уточняются режимы записи, после этого изготавливается печатная форма.

Запись печатных форм осуществляется в результате теплового воздействия. В качестве формного материала используется термочувствительная пленка, состоящая из положки из полиэтилентерефталата и металлизированного слоя из титана. При действии ИК-излучения слой возгоняется, открывая подложку, формируется печатающий элемент, Поверхность металла служит пробельным элементом. На рис. 7.4 Рас. 7.4. Схема изготовления печатной формы по цифровой технологии на ЛА 'Гранат': а - строение термочувствительного материала: 1 - подложка, 2 - термочувствительный слой; б - запись изображения на формную пластину: 3 - луч лазера; в - готовая печатная форма: 4 - печатающий элемент, 5 - пробельный элемент приведена схема изготовления печатной формы на ЛА "Гранат": показано строение используемого термочувствительного материала и изготовленной на нем печатной формы.

4. Методика выполнения работы

Студенты знакомятся с технологией цифровой записи и различными типами свето- и термочувствительных формных пластин, используемых для изготовления офсетных печатных форм путем лазерного воздействия, а также печатными формами, изготовленными на них.

Экспериментальная часть работы ставит своей целью оценку качества воспроизведения на печатной форме штриховых и растровых элементов изображения.

Используемый в работе тест-объект, представленный в электронной форме, содержит отдельно стоящие штриховые элементы с размерами от 10 мкм до 100 мкм и растровую шкалу с линиатурой 60 л/см.

Качество изображения контролируется с помощью лупы и микроскопа. При этом оценивается конфигурация растровых элементов и размытость их краев, изменения оптической плотности в центре и на краях этих элементов, наличие рваных краев и прерывистость штрихов, наличие набрызгов и другие дефекты. При использовании микроскопа с окуляр-микрометрической насадкой измеряются размеры штриховых элементов и определяется величина их искажений по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- размер штриха на печатной форме; <?xml version="1.0"?>
- заданный в файле размер штриха.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Изучить технологические процессы изготовления офсетных форм прямой лазерной записью.

5.2. Изучить и привести классификацию формных пластин, используемых в цифровых способах изготовления офсетных печатных форм.

5.3. Описать строение печатных форм, изготовленных на формных пластинах различных типов.

5.4. Изготовить печатную форму на лазерном автомате типа "Гранат".

5.5. Визуально оценить качество воспроизведения штрихового и растрового изображения на готовой печатной форме, изготовленной на "Гранате".

5.6. Описать результаты наблюдения и данные внести в табл. 7.1.

5.7. Оценить величину искажений штриховых элементов. Данные занести в табл. 7.2.

5.8. Сделать выводы о технологических возможностях печатных форм, полученных цифровой записью.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Лазерный формный автомат типа "Гранат".

6.2. Лупа 10х.

6.3. Микроскоп измерительный с окуляр-микрометрической насадкой МБИ-1.

6.4. Рабочие файлы.

7. Материалы

7.1. Образцы формных пластин со свето- и термочувствительными слоями.

7.2. Образцы офсетных печатных форм, изготовленных цифровой записью.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название, цель, и содержание работы, дата ее выполнения.

8.2. Классификация формных пластин, используемых для цифровой записи офсетных форм.

8.3. Технологическая схема процесса изготовления печатных форм на ЛА типа "Гранат".

8.4. Характеристика ЛА "Гранат" и используемой формной пластины.

8.5. Результаты оценки качества воспроизведения элементов

изображения (табл. 7.1., 7.2).

8.6. Выводы по работе.

Таблица 7

Таблица 7.1. Параметры качества печатных форм
п/п Виды печатных форм Дефекты изображения
растрового штрихового
       

Таблица 7

Таблица 7.2. Размеры штриховых элементов и величины их искажений
п/п Размер штриха, мкм Величина искажений, к, %
     

9. Литература

  1. Самарин Ю.Н. Допечатное оборудование. М.: МГУП, 2003. С. 419-430.
  2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 607-608, 623-628, 631-636.
1.4.2.

Лабораторная работа № 8. Изучение цифровой технологии изготовления форм плоской офсетной печати по схеме "компьютер - печатная машина"

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологию изготовления форм цифровой записью по схеме "компьютер - печатная машина" на примере получения печатной формы для офсетной печати без увлажнения пробельных элементов,

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с оборудованием, предназначенным для цифровой записи по схеме "компьютер - печатная машина".

2.2. Изучить технологию изготовления офсетных форм в печатной машине по схеме "компьютер - печатная машина".

2.3. Получить общее представление о формных материалах, используемых в технологии изготовления форм по схеме "компьютер - печатная машина".

2.4. Изготовить печатную форму на формной пластине для офсетной печати без увлажнения пробельных элементов и оценить ее качество.

2.5. Изучить строение печатной формы и структуру ее печатающих и пробельных элементов.

3. Теоретическое обоснование

Технология изготовления офсетных печатных форм по схеме "компьютер - печатная машина" - это реализуемая непосредственно в печатной машине цифровая технология - компьютер - печатная форма (СТР-технология). Технология по схеме "компьютер - печатная машина" - управляемый компьютером процесс получения вещественной печатной формы способом прямой записи - DI (Direct Imaging) в печатной машине с последующим печатанием с нее тиража. Выпускают такого рода печатное оборудование фирмы: Heidelberg, КВА и Scitex, Man Roland, Komori, Dainippon Screen и др. Оборудование предназначено для многокрасочной плоской офсетной печати.

На рис 8.1 Рис. 8.1. Упрощенная схема системы записи печатных форм по технологии 'компьютер - печатная машина': 1 - файл изобразительной информации; 2 - файл текстовой информации; 3 - блок обработки информации; 4 - управляющий компьютер; 5 - формные цилиндры приведена схема системы записи печатных форм в печатной машине по схеме "компьютер - печатная форма". Процесс записи печатных форм осуществляется следующим образом: после подготовки данных в RIP и их записи в буферное запоминающее устройство на печатной машине заказ активизируется на дисплее и начинается подготовка к записи и печати, При этом обновляется формный материал (расположенный внутри формных цилиндров в виде рулона). Данные из RIP преобразуются в управляющие сигналы для ИК-лазерных диодов. От лазерных диодов лучи посредством волоконного кабеля направляются к оптической системе, где они фокусируются. Одновременно осуществляется запись на формный материал печатных форм для всех красок. После печатания использованный формный материал перематывается на другой рулон, и тем самым обновляется его новый участок.

Главное преимущество технологии заключается в снижении числа этапов при прохождении заказа, сокращении времени подготовки машины, особенно при многокрасочной печати, Эта технология обладает высокой гибкостью при выборе формата и дает возможность печатать как малые, так и большие тиражи (от 200 до 5 тыс. экземпляров). Технология обеспечивает технологическую надежность и отличается высокой степенью автоматизации.

Технология "компьютер - печатная машина" используется для печатания с форм офсетной печати с увлажнением (ОСУ) и без увлажнения (ОБУ) пробельных элементов.

Технология ориентирована на использование термочувствительного материала, не требующего после записи изображения "мокрой" обработки, т.е. проявления или другой обработки с применением растворов.

На рис. 8.2 Рис. 8.2. Строение формной пластины для ОБУ и печатной формы, изготовленной на ней: а - формная пластина: 1 - подложка, 2 - термочувствительный слой, 3 - антиадгезионный слой; б - печатная форма: 4 - печатающий элемент, 5 - пробельный элемент приведено строение формных материалов для записи печатных форм по схеме компьютер - печатная машина для ОБУ (для ОСУ - см. работу № 7 ).

Такие материалы обладают чувствительностью к излучению с длиной волны <?xml version="1.0"?>
- 1060 нм, и только при этом излучении в термочувствительном слое происходят процессы, сопровождаемые изменением его агрегатного состояния. В результате поглощения тепловой энергии происходит возгонка слоя, который удаляется вместе со слоем 3 с поверхности подложки. Подложка, являясь олеофильной, служит печатающим элементом 4, пробельные элементы 5 формируются на участках слоя, которые не подвергались действию излучения, Для рассматриваемого случая (ОБУ) они имеют двухслойное строение; термочувствительный слой 2 и антиадгезионный слой 3, обладающий низким поверхностным натяжением.

4. Методика выполнения работы

Изучение технологического процесса по схеме "компьютер - печатная машина" осуществляется на примере изготовления печатной формы для офсетной печати без увлажнения пробельных элементов.

В рамках работы изготавливается форма в печатной машине Quickmaster-DI и осуществляется печать нескольких оттисков. На полученной форме изучается строение печатающих и пробельных элементов.

Для оценки качества изображения, полученного на печатной форме и оттиске используется тест-объект, который представлен в электронном виде и содержит растровые, а также штриховые элементы (см. работу № 7), а также фрагменты текста с кеглем шрифта до 6 пунктов.

Качество изображения оценивается визуально, при этом следует обращать внимание на воспроизведение краев штриховых (в том числе, текста) и растровых элементов.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться с технологией изготовления печатных форм в печатной машине типа Quickmaster-DI.

5.2. Составить по заданной форме технологическую схему процесса записи печатных форм по технологии компьютер - печатная машина.

5.3. Изучить строение термочувствительного формного материала для ОБУ и зарисовать его.

5.4. В оптимальных режимах записи изготовить комплект печатных форм и получить с них оттиск.

5.5. Рассмотреть строение печатной формы и зарисовать структуру печатающих и пробельных элементов.

5.6. Оценить качество полученного на форме и оттиске изображения модельного тест-объекта. Результаты занести в таблицу.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Печатная машина типа Quickmaster-DI.

6.2. Лупа 10х.

6.3. Микроскоп измерительный с окуляр-микрометрической насадкой МБИ-1.

6.4. Рабочие файлы.

7. Материалы

7.1. Термочувствительные формные материалы для изготовления офсетных печатных форм с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов фирм Presstek и Heidelberg.

7.2. Печатные формы с фрагментами штрихового и растрового изображений.

7.3. Оттиски с печатных форм для ОБУ.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название, цель, и содержание работы, дата ее выполнения.

8.2. Структурная схема процесса записи офсетных печатных форм.

8.3. Строение формного материала и структура печатной формы, на нем изготовленной с обозначением печатающих и пробельных элементов.

8.4. Результаты оценки качества штриховых и растровых элементов (таблица).

8.5. Выводы по работе.

Таблица 8

Таблица 8.1. Результаты оценки качества штриховых и растровых элементов
п/п На печатной форме На оттиске
штриховые элементы растровые элементы штриховые элементы растровые элементы
         

9. Литература

  1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М: МГУП, 2003. С. 654-666.
  2. Самарин Ю.Н. Допечатное оборудование, М.: МГУП, 2003. С. 444-453.
1.4.3.

Лабораторная работа № 9. Изучение цифровой технологии изготовления флексографских фотополимерных печатных форм

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить цифровую технологию и познакомиться с оборудованием для изготовления флексографских фото полимерных печатных форм и процессом удаления незаполимеризованного слоя по методу "Fast".

2. Содержание работы

2.1. Изготовить флексографскую печатную форму по цифровой технологии на фотополимеризуемой формной пластине с масочным слоем, используя процесс удаления незаполимеризованного слоя по методу "Fast".

2.2. Определить высоту рельефа изготовленной печатной формы.

2.3. Оценить качество печатной форм по воспроизведению изображения с помощью базового тест-объекта для изготовления форм на фотополимеризуемых пластинах для цифровой записи.

3. Теоретическое обоснование

Цифровая технология изготовления флексографских форм основана на создании и использовании цветоделенного и растрированного файла, представляющего собой электронную версию (цифровое описание) печатной формы для записи информации непосредственно на формную пластину. Это позволяет сократить технологический процесс изготовления печатной формы и значительно улучшить ее качество.

В цифровой технологии изготовления флексографских печатных форм широкое применение имеют фотополимеризуемые формные пластины, имеющие дополнительный регистрирующий слой. Регистрирующий масочный слой служит для создания первичного изображения, формируемого с помощью лазера, и является маской при последующем экспонировании ФПП УФ-излучением.

Масочный слой, нанесенный на фотополимеризуемый слой, имеет толщину 3-5 мкм и представляет собой сажевый наполнитель в растворе олигомера, нечувствительный к УФ излучению и термочувствительный в ИК-диапазоне спектра.

Благодаря активному поглощению черным масочным слоем ИК-излучения при лазерном воздействии высокой плотности энергии происходит абляция (удаление) слоя, и на поверхности ФПК формируется интегральная маска, несущая негативное изображение оригинала, обладающее высокой оптической плотностью. При этом лазер, излучающий в инфракрасном диапазоне <?xml version="1.0"?>
= 1067 нм не оказывает влияния на фотополимеризуемый слой, чувствительный к УФ-излучению.

При основном экспонировании через негативную интегральную маску на участках свободных от масочного слоя происходит фотополимеризация ФПК с формированием профиля печатающих элементов (рис. 9.1 Рис. 9.1. Схема изготовления флексографской формы по цифровой технологии: а - строение формной пластины: 1 - подложка; 2 - ФПС; 3 - масочный слой; 4 - защитная пленка, б - лазерная запись изображения, в - основное экспонирование, г - экспонирование оборотной стороны пластины, д - форма после термического проявления, в - дополнительное экспонирование, ж - финишинг). Благодаря отсутствию фотоформы не происходит ослабление светового потока, воздействующего на ФПК. Высокая резкость краев маски позволяет достичь необходимого значения крутизны профиля печатающих элементов и меньших размеров растровых элементов в высоких светах изображения по сравнению с аналоговой технологией. Этому также способствует ингибирующее воздействие кислорода, проникновение которого при основном экспонировании препятствует реакции полимеризации. Экспонирование оборотной стороны пластины имеет целью создание основания печатной формы и проводится с экспозицией, обеспечивающей требуемую высоту рельефа. Высота рельефа определяется в зависимости от типа используемой формной пластины (лаб. раб. № 6.2).

Удаление неэкспонированных участков фотополимеризуемой композиции по технологии Fast происходит в термическом процессоре за счет капиллярной абсорбции (поглощения) незаполимеризованного полимера, находящегося в вязко-текущем состоянии, специальным нетканым материалом (рис. 9.2 Рис. 9.2. Схема проявления формы по технологии 'FAST': 1 - экспонированная копия, 2 - нетканый материал, 3 - ИК-нагреватель).

Необходимая высота рельефа зависит от толщины используемой формной пластины (1,14; 1,70 или 2,84 мм) и достигается при 10-12 циклах контакта формы, разогретой до t° = 160°C, с абсорбирующим нетканым материалом.

Отсутствие растворителей и стадии сушки позволяет улучшить качество формы и ускорить в несколько раз процесс изготовления печатной формы по сравнению с аналоговыми или цифровыми технологиями, применяющими способ вымывания неэкспонированных фотополимеров.

Дополнительное экспонирование проводится УФ-А излучением с целью окончательной полимеризации оставшихся мономеров и олигомеров и улучшения механических и физико-химических свойств формы. Финишинг УФ-С излучением устраняет липкость фотополимерного слоя готовой флексографской печатной формы.

4. Методика выполнения работы

Изучение процесса изготовления флексографской печатной формы по цифровой технологии проводится путем поэлементной лазерной записи изображения тест-объекта на фотополимеризуемую пластину с масочным слоем. Тест-объект включает бесступенчатые градационные элементы, растровые шкалы различных линиатур с относительной площадью растровых точек 10, 30, 50, 70, 90, 95 и плашка (100%); позитивные и негативные штрихи и точки различных размеров от 100 до 800 мкм (рис. 9.3 Рис. 9.3. Тест-объект для изготовления печатной формы по цифровой технологии).

Время основного экспонирования устанавливается с помощью бесступенчатого градационного элемента тест-объекта. Оптимальным считается время экспонирования, начиная с которого воспроизведенные на форме бесступенчатые градационные элементы имеют примерно одинаковую длину и перестают удлиняться с дальнейшим ростом экспозиции. В этом случае при наименьшей экспозиции обеспечивается наибольший интервал градации на печатной форме.

Определение высоты рельефа проводится в соответствии с методикой, изложенной в лаб. раб. № 6.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться со схемой процесса изготовления флексографской формы по цифровой технологии и оборудованием для его проведения.

5.2. Выполнить лазерную запись тест-объекта на фотополимеризуемой формной пластине с масочным слоем.

5.3. Провести основное экспонирование через интегральную маску.

5.4. Провести экспонирование оборотной стороны формной пластины.

5.5. Провести проявление изображения по технологии "Fast".

5.6. Провести дополнительное экспонирование и финишинг печатной формы.

5.7. Определить высоту рельефа печатной формы.

5.8. С помощью микроскопа оценить качество воспроизведения

изображения тест-объекта на печатной форме.

5.9. Составить по заданной форме карту технологического процесса, в которой указать основные технологические операции, их назначение, применяемые режимы, материалы и оборудование, а так же сущность процессов, протекающих при их выполнении.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Лазерное экспонирующее устройство CDI.

6.2. Экспонирующее устройство ECLF 1000.

6.3. Термический процессор Cyrel Fast.

6.4. Лупа 10х.

6.5. Микроскоп МБУ-4А, МБИ-1.

6.6. Настольный микрометр Т-1118.

6.7. Тест-объект в цифровом виде.

7. Материалы

7.1. Фотополимеризуемая цифровая пластина с масочным слоем Cyrel Fast.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название, цель, и содержание работы, дата ее выполнения.

8.2. Технологическая карта процесса изготовления печатной формы.

8.3. Анализ качественных параметров изготовленной печатной формы.

8.4. Выводы по работе.

9. Литература

  1. Техника флексографской печати. Ч.I. Пер. с нем. Под ред. Митрофанова В.П. Сорокина Б.А. М.: Изд-во МГУП, 2000. С. 142-149.
  2. Дрейер М. Допечатные процессы. Начало электронных допечатных технологий во флексографии. М.: Изд-во МГУП, 2000. С. 63-65.
  3. Ласкин А.В. и др. Computer-to-Plate для флексографии. Ключевые аспекты технологии. М.: Изд-во "Курсив", 2001. С. 18-22.
1.4.4.

Лабораторная работа № 10. Изучение цифровой технологии изготовления печатных форм глубокой печати электронно-механическим гравированием

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологию изготовления печатных форм глубокой печати гравированием, и оценить воспроизведение на них тонового, штрихового (и текстового) изображений.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться со строением формных цилиндров глубокой печати и готовых печатных форм.

2.2. Ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к поверхности формных цилиндров, предназначенных для гравирования.

2.3. Получить представление о воспроизведении тонов изображения на печатных формах, полученных гравированием.

2.4. Оценить качество воспроизведения штриховых (в том числе, текстовых) элементов изображения на печатных формах глубокой печати, изготовленных электронно-механическим гравированием.

3. Теоретическое обоснование

Печатные формы глубокой печати изготавливаются путем гравирования формных цилиндров. Формный цилиндр входит в комплект печатных машин и используется многократно. Он представляет собой полый (рис. 10.1 Рис 10.1. Строение формного цилиндра глубокой печати: 1 - сталь, 2 - слой никеля, 3 - основной слой меди, 4 - слой серебра, 5 - 'медная рубашка') стальной цилиндр, на поверхность которого гальваническим способом наносятся два слоя меди: основной слой толщиной до 3 мм, и, так называемая, "медная рубашка" - сменяемое покрытие из меди толщиной 80 <?xml version="1.0"?>
100 мкм. Для лучшего сцепления с основным слоем на стальную поверхность наносят тонкий (5-10 мкм) слой никеля, а на сам основной слои - тончайший (около 1 мкм) разделительный слой серебра, позволяющий отделять тиражную "медную рубашку" от основного слоя меди.

После наращивания "медной рубашки" ее тщательно шлифуют и полируют до получения зеркальной поверхности. Необходимо, таких операций объясняется тем, что к формным цилиндрам предъявляются очень жесткие требования с точки зрения их микрогеометрии. Жесткие требования предъявляются также к размерности "медной рубашки" по толщине, ее однородности и твердости поверхности, а также касаются отсутствия на поверхности мельчайших выступов и углублений.

В настоящее время для гравирования формных цилиндров пользуются электронно-механический и лазерный способы позволяющие осуществить поэлементную запись изображения. В качестве инструмента для записи изображения используются соответственно алмазный резец и луч лазера.

При электронно-механическом гравировании с помощью резца пирамидальной формы на формном цилиндре формируются печатающие элементы переменной глубины и площади, причем глубина погружения резца соответствует сигналу, который поступает из управляющего контроллера. Для обеспечения стабильного воспроизведения изображения угол заточки резца должен оставаться неизменным.

Процесс электронно-механического гравирования (рис. 10.2 Рис. 10.2. Принципиальная схема электронно-механического гравировального автомата) заключается в следующем: управляемый контроллером резец совершает колебания по окружности вращающегося формного цилиндра и формирует на нем четырехугольные ячейки. При этом гравирование может осуществляться либо по спирали (по виду напоминает развертку изображения в барабанном сканере) либо замкнутой окружности. Спиралеобразное гравирование считается более быстрым, гравирование по замкнутой окружности - более точным.

На рис 10.3 Рис. 10.3. Схема гравирования с получением различной формы печатающих элементов: а - сжатой, б - удлиненной формы приведена схема гравирования резцом 1 углубленных ячеек на формном цилиндре глубокой печати 2. При изменении скорости вращения цилиндра форма ячеек меняется: при малых скоростях получается сжатая форма "а", при больших скоростях удлиненная форма "б". Благодаря этому обеспечивается эффект поворота растра на каждой печатной форме, предназначенной для многокрасочной печати.

Электронно-механическое гравирование формных цилиндров проводится по верхнему медному слою ("медной рубашке"). Для повышения тиражестойкости (до 1 млн. и более оттисков) после гравирования проводится хромирование.

Печатные формы глубокой печати, изготовленные электронно-механическим гравированием, позволяют достичь высокое качество при воспроизведении изображений. Это обеспечивается благодаря различной глубине и площади печатающих элементов на форме: их глубина в светах составляет 3 <?xml version="1.0"?>
5 мкм, в тенях (по разным данным) от 40 мкм до 60 мкм, однако, штриховые элементы (в том числе и текстовые) характеризуются пилообразным краем, что является недостатком данного способа гравирования.

4. Методика выполнения работы

Изучение технологии осуществляется на примере гравирования формного цилиндра глубокой печати электронно-механическим способом,

С технологической схемой устройства для электронно-механического гравирования и строением печатных форм глубокой печати студент знакомится по наглядным пособиям и образцам, находящимся в лаборатории кафедры. На образцах "медной рубашки" с изображением, полученным гравированием, определяются глубина печатающих элементов h и размеры ячеек (диагонали ромба <?xml version="1.0"?>
) в светах и тенях изображения. Измерив размеры ячейки, определяется объем V печатающего элемента пирамидальной формы по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где S - площадь основания пирамиды.

Принимая во внимание, что основание пирамиды - ромб, имеющий диагонали <?xml version="1.0"?>
его площадь:

<?xml version="1.0"?>

Качество штриховых элементов и текста оценивается визуально по воспроизведению их краев.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться со схемой оборудования для электронно-механического гравирования и зарисовать ее.

5.2. Получить заранее изготовленные в производственных условиях образцы "медной рубашки" с фрагментами изображения.

5.3. Визуально оценить качество воспроизведения штриховых (и текстовых) изображений.

5.4. Измерить глубину печатающих элементов в светах и тенях изображения.

5.5. Рассчитать объем печатающих элементов изображения.

5.6. Сделать выводы о возможностях печатных форм глубокой печати. Результаты занести в таблицу.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Измерительный микроскоп с окуляр-микрометрической насадкой МБИ-1.

6.2. Лупа 10х.

7. Материалы

7.1. Комплект наглядных пособий со схемами оборудования.

7.2. Образцы "медных рубашек" печатных форм глубокой печати с фрагментами тонового, штрихового и текстового изображения.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название и цель работы.

8.2. Результаты измерения объема печатающих элементов на печатной форме (в таблице).

8.3. Выводы по работе.

Таблица 9

Таблица 9.1
п/п Глубина печатающих элементов Объем печатающих элементов
в светах в тенях в светах в тенях
         

9. Литература

  1. Технология изготовления печатных форм. / Под ред. Шеберстова В.И. М.: Книга, 1990. С. 175-181.
  2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 637-639.

© Центр дистанционного образования МГУП