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. 1.1. Схема копирования ступенчатого клина: I - распределение освещенности на копировальном слое; II - формирование изображения на слоях: а - негативном, б - позитивном Рис. 2.1. Капля жидкости на поверхности твердого тела Рис. 2.2. Кривые депрессирования Рис. 3.1. Строение шкалы Kalle Рис. 3.2. Строение шкалы UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82) Рис. 3.3, а. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 1 Рис. 3.3, б. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 2 Рис. 3.3, в. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 3 Рис. 3.3, г. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 4 Рис. 3.3, д. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 5 Рис. 4.1. Схема копировального процесса с использованием рассеивающей пленки: а - экспонирование без пленки; б - экспонирование с пленкой; в - проявленная копия: 1 - монтажная фотоформа; 2 - копировальный слой ОНХД; 3 - подложка; 4 - стекло копировального станка; 5 - рассеивающая пленка Рис. 4.2. Схема копировального процесса при использовании маскирующего монтажа: а - экспонирование через монтаж диапозитивов; б - экспонирование через маскирующий монтаж; в - проявленная копия; 1-4 (см. рис. 4.1); 5 - штифты, 6 - основа маскирующей пленки; 7 - неактиничный слой маскирующей пленки Рис. 5.1. Скорость проявления экспонированных 1 и неэкспонированных 2 участков позитивного копировального слоя Рис. 5.2. Зависимость скорости проявления позитивного копировального слоя от величины экспозиции Рис. 6.1. Схематическое отображение профилей поверхностей: а - суммарный профиль поверхности; б - шероховатость; в - волнистость; г - погрешность формы Рис. 6.2. Пример графического определения параметра Ra Рис. 6.3. Пример графического определения параметра Rz Рис. 6.4. Блок-схема профилометра: 1 - алмазная игла; 2 - якорь; 3 - катушки сердечника; 4 - Ш-образный сердечник; 5 - генератор звуковой частоты; 6 - входной трансформатор; 7 - электронный блок; 8 - показывающий прибор; 9 - датчик Рис. 7.1. Схема изготовления формы ОБУ позитивным копированием: а - формная пластина; б - экспонирование; в - обработка копий; г - готовая форма Рис. 7.2. Упрощённая схема структуры печатных форм перед получением оттиска: а - ОБУ; б - ОСУ; 1 - подложка; 2 - копировальный слой; 3 - печатная краска; 4 - олеофобный слой; 5 - гидрофильная плёнка; 6 - увлажняющий раствор Рис. 8.1. Профиль печатающих элементов на ФППФ: а - пологий; б - грибообразный; в - оптимальный Рис. 8.2. Схема профилей печатающих элементов при различных режимах экспонирования: 1 - при оптимальном экспонировании; 2 - при коротком времени предварительного экспонирования; 3 - при длительном времени предварительного экспонирования; 4 - при коротком времени основного экспонирования; 5 - при длительном времени основного экспонирования Рис. 8.3. Тест-объект фирмы BASF Рис. 9.1. Зависимость глубины пробельных элементов от скорости прохождения формы в вымывном процессоре Рис. 9.2. Определение оптимального времени вымывания формы Рис. 10.1. Схема процесса изготовления печатной формы на фотополимеризуемой формной пластине первого поколения: а - формная пластина (1 - подложка, 2 - фотополимеризуемый слой, 3 - защитный слой); б - запись изображения лазером 4; в - нагревание; г - промывка; д - проявление; е - печатная форма (5 - печатающий элемент, 6 - пробельный элемент) Рис. 10.2. Схема процесса изготовления печатной формы на серебросодержащей формной пластине: а - формная пластина (1 - подложка, 2 - барьерный слой, 3 - эмульсионный слой, 4 - защитный слой); б - запись изображения лазером 5; в - проявление серебросодержащего слоя; г - промывка печатной формы; д - готовая печатная форма (6 - печатающий элемент, 7 - пробельный элемент) Рис. 10.3. Строение тест-обекта Digi Control Wedge: 1 - элемент для контроля фокусировки; 2 - шкала контроля экспозиций; 3 - элемент для контроля воспроизведения штриховых элементов; 4 - растровая шкала (независимая от RIP); 5 - 'рабочая' растровая шкала, отражающая установленный растр и корректировки на RIP; 6 - окно с информацией о растрировании; 7 - информационное окно Рис. 10.4. Увеличенное изображение фрагментов 2 и 3 тест-объекта Digi Control Wedge Рис. 11.1. Схема изготовления печатной формы на термочувствительной формной пластине (реализуется процесс термодеструкции): а - формная пластина (1 - подложка, 2 - гидрофобный слой, 3 - термочувствительный слой); б - запись изображения лазером 4; в - проявление, г - печатная форма (5 - печатающий элемент, 6 - пробельный элемент) Pиc. 11.2. Схема изготовления печатной формы на термочувствительной формной пластине (реализуется процесс термоструктурирования): а - формная пластина (1 - подложка, 2 - термочувствительный слой); б - запись изображения лазером 3; в - нагревание, г - проявление, д - печатная форма (4 - печатающий элемент, 5 - пробельный элемент) Рис. 11.3. Строение тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: 1 - информационное поле, 2 - поля для контроля разрешения, 3 - поля для контроля фокусировки, 4 - поля геометрической диагностики, 5 - поля для визуального контроля экспозиции, 6 - поля для контроля воспроизведения градаций тонов изображения Рис. 11.4, а. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 2 Рис. 11.4, б. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 3 Рис. 11.4, в. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 4 Рис. 11.4, г. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 5 Рис. 11.4, д. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 6 Pиc. 12.1. Схема принципа записи по технологии СТсР в устройстве UV-Setter Рис. 13.1. Схема лазерного принтера: 1 - лазер; 2 - призма; 3 - зеркало; 4 - цилиндр; 5 - картридж с тонером; 6 - пластина; 7 - механизм подачи пластины; 8 - нагревательное устройство; 9 - коротрон; 10 - печатная форма Рис. 13.2. Определение размеров внутрибуквенного просвета и толщины соединительного штриха Рис. 13.3. Содержание теста Рис. 14.1. Зависимость относительной площади растровой точки на печатной форме от относительной площади участка на масочном слое после его удаления с поверхности ФПС Рис. 14.2. Строение тест-объекта для подбора компенсационной кривой Рис. 15.1. Строение тест-объекта для определения времени основного экспонирования Рис. 16.1. Гравирование поверхности формного цилиндра Рис. 16.2. Изменение печатающих и пробельных элементов формы в результате нанесения хромового покрытия: а - до хромирования; б - после хромирования
2.

Часть 2

2.1.

ВВЕДЕНИЕ

Вторая часть лабораторного практикума по дисциплине "Технология формных процессов" содержит описание работ исследовательского характера по современным технологиям формных процессов плоской офсетной, высокой (типографской и флексографской) и глубокой печати. При этом все работы разделены на два цикла: первый охватывает аналоговые технологии, а второй - цифровые.

Первый цикл содержит 9 работ, из которых шесть работ (№ 1, 2, 3, 4, 6, 8) заимствованы с некоторой переработкой из действующего лабораторного практикума (см. Печатные формы. Технология формных процессов. Лабораторные работы для специальности 281400. М., 1998). Остальные работы этого цикла и все работы второго цикла публикуются впервые. Они разработаны и опробованы авторским коллективом кафедры ТДП. При этом в практической реализации работ по флексографским печатным формам принимали участие выпускники института: Отрубянников Р.В., Марикуца К.С., за что авторы выражают им свою благодарность.

Все работы второй части практически выполняются на той же технической базе МГУП, что и работы, опубликованные в первой части (см. Технология формных процессов. Лабораторные работы для специальности 281400. М., 2004). В связи с тем, что во второй части практикума приводятся ссылки на первую часть, студенты должны получить в библиотеке МГУП одновременно обе части.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить методику и определить интегральную светочувствительность копировальных слоев формных пластин плоской офсетной печати.

2. Содержание работы

2.1. Изучить методику определения интегральной светочувствительности копировальных слоев формных пластин плоской офсетной печати.

2.2. Оценить интегральную светочувствительность различных типов формных пластин.

3. Теоретическое обоснование

Интегральная светочувствительность S является мерой воздействия актиничного излучения на светочувствительные слои. Она устанавливает связь между стимулом, вызывающим определенные физико-химические превращения в слое, и величиной (или степенью) происшедших в нем превращений.

С точки зрения фотохимических превращений, происходящих в копировальном слое, его светочувствительность, строго говоря, должна определяться квантовым выходом в сочетании с физико-химическим состоянием образовавшегося продукта. Однако для определения квантового выхода требуются знания не только механизма физико-химических превращений, происходящих под действием излучения, но и проведение экспериментов и расчетов, в том числе, с использованием специальной аппаратуры, часто не оправдывающих себя на практике.

В настоящее время не существует единого метода оценки величины интегральной светочувствительности, но для целей практического использования применяется метод, основанный на определении S по изменению технологических свойств. Согласно этому методу по аналогии с фотографическими светочувствительными материалами S оценивается величиной, обратно пропорциональной экспозиции, вызвавшей в слое заранее заданный эффект.

В качестве критерия при определении эффекта воздействия излучения используются характеристики пригодности слоя для целей формного и печатного процессов. Пригодность оценивается по наиболее существенным технологическим признакам, то есть, достижению неких, заранее заданных, так называемых, рабочих свойств. Такими свойствами слоя являются: устойчивое закрепление изображения на копии после ее проявления, требуемые репродукционно-графические свойства, химическая устойчивость к обрабатывающим растворам.

Эти свойства оценивают визуально по наличию копировального слоя на проявленной копии. С этой целью копировальный слой подвергают действию излучения (рис. 1.1 Рис. 1.1. Схема копирования ступенчатого клина: I - распределение освещенности на копировальном слое; II - формирование изображения на слоях: а - негативном, б - позитивном).

Модуляция освещенности <?xml version="1.0"?>
на поверхности копировального слоя 2 обеспечивается с помощью оптического клина 1, например, ступенчатого, состоящего из полей с калиброванными величинами оптических плотностей <?xml version="1.0"?>
(n = 1, 2, 3 ... n), увеличивающимися на каждой ступени. В зависимости от величины оптической плотности полей клина распределение освещенности <?xml version="1.0"?>
на поверхности копировального слоя, нанесенного на подложку 3, а, следовательно, и экспозиция (напомним, что <?xml version="1.0"?>
где t - время экспонирования) за каждым полем уменьшается на величину в <?xml version="1.0"?>

Различные экспозиции <?xml version="1.0"?>
которые получает слой в течение одного и того же времени t, вызывают в нем изменения в зависимости от типа копировального слоя: негативного - а и позитивного - б.

После проявления копии под одними полями оптического клина слой сохраняется, под другими удаляется полностью; будут также и поля, под которыми слой сохраняется частично. Во всех случаях имеется такое поле с критериальной оптической плотностью <?xml version="1.0"?>
, за которым при минимальной освещенности <?xml version="1.0"?>
, действующей в течение времени t, слой приобретает или сохраняет рабочие свойства.

Экспозиция <?xml version="1.0"?>
, формирующая поле с рабочими свойствами, используется для расчета светочувствительности копировального слоя.

Интегральная S различных слоев неодинакова и зависит в основном от двух факторов:

  1. свойств копировального слоя и подложки, закладываемых при производстве формных пластин, например: химический состав слоя и концентрация его компонентов; оптические свойства слоя и подложки, толщина слоя, условия изготовления копировального слоя;
  2. условий изготовления копий, которые для получения оптимальной S должны соответствовать рекомендациям фирм-изготовителей, такие как, условия экспонирования (спектральный состав действующего излучения, величина экспозиции, температура и влажность окружающего воздуха) и условия проявления (температура, время и способ проявления).

4. Методика выполнения работы

При проведении работы по определению S копировальных слоев используется метод, основанный на экспонировании ступенчатой полутоновой шкалы СПШ-К (см. работу № 3, Ч.1). Условия экспонирования являются стандартными. Проявление копий производят согласно технологической инструкции для конкретного копировального слоя. Интегральную светочувствительность S рассчитывают по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где К - коэффициент пропорциональности (в проекте единой сенситометрической методики <?xml version="1.0"?>
- экспозиция, равная:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- освещенность поверхности шкалы СПШ-К (в работе эта освещенность, лк, измеряется на поверхности стекла копировального станка); t - время экспонирования, мин; D - оптическая плотность поля шкалы СПШ-К, под которым копировальный слой сохранил или приобрел рабочие свойства.

Для определения этого поля после копирования шкалы СПШ-К и проявления копии определяют номер полностью проявленного поля, номер поля, где слой полностью сохранился, а затем рассчитывают номер поля, находящегося посередине между ними, оптическая плотность <?xml version="1.0"?>
которого и используется для расчета S по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- оптическая плотность поля СПШ-К, соответствующего рассчитанному полю.

Метод удобен для сравнения светочувствительности копировальных слоев различных формных пластин и принят при выполнении данной работы.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Нарезать по одному образцу каждого типа формных пластин, размером 6 x 18 см.

5.2. Измерить освещенность стекла копировального станка люксометром.

5.3. Скопировать шкалу СПШ-К при стандартных заданных режимах (задаются преподавателем).

5.4. Проявить копии в соответствующих проявляющих растворах в течение одной минуты.

5.5. Высушить изготовленные образцы под вентилятором или в сушильном шкафу.

5.6. Определить номер полностью проявленного поля, номер поля, где слой полностью сохранился.

5.7. Определить номер поля, находящегося посередине между полученными полями.

5.8. Рассчитать по формуле (1.3) S копировальных слоев на исследованных формных пластинах и сравнить их.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок с осветителем (марка Copytop).

6.2. Ступенчатая полутоновая шкала СПШ-К.

6.3. Люксометр.

6.4. Секундомер.

6.5. Цинкорубилка.

6.6. Процессор для обработки монометаллических пластин (допускается использование для проявления кюветы).

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Монометаллические формные пластины с позитивными и негативными копировальными слоями фирм Fuji, Agfa и др.

7.2. Проявляющие растворы для позитивных и негативных копировальных слоев.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Марки исследованных формных пластин.

8.3. Режимы экспонирования и проявления.

8.4. Результаты расчетов светочувствительных слоев.

8.5. Выводы по работе.

Таблица 1

Таблица 1.1. Показания шкалы СПШ-К и расчета S
№№ п/п Тип (или марка) исследуемых пластин Показания шкалы СПШ-К D Sинт
№ полностью проявленного поля № поля, где слой полностью сохранился № среднего поля среднего поля [лк-1·мин-1]
             
             

9. Литература

Технология изготовления печатных форм. / Под ред. В.И. Шеберстова. М.: Книга, 1990. С. 41-47.

2.2.2.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Сравнить молекулярно-поверхностные свойства печатающих и пробельных элементов форм плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов.

2. Содержание работы

2.1. Изучить методику оценки молекулярно-поверхностных свойств форм плоской печати.

2.2. Определить краевой угол смачивания на поверхности печатающих и пробельных элементов офсетных форм для печати с увлажнением пробельных элементов.

2.3. Методом депрессирования оценить физико-химическую устойчивость печатающих и пробельных элементов форм плоской офсетной печати с увлажнением на пластинах различных типов.

3. Теоретическое обоснование

Избирательное смачивание печатающих и пробельных элементов форм плоской печати основано на физико-химических закономерностях смачивания твердых поверхностей жидкостями. Причиной смачивания является адгезионное взаимодействие между твердым телом и жидкостью, находящейся с ним в контакте. Между работой адгезии <?xml version="1.0"?>
и краевым углом смачивания наблюдается зависимость, которую можно охарактеризовать уравнением Юнга-Дюпре:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- поверхностное натяжение на границе жидкость-газ; <?xml version="1.0"?>
- косинус краевого угла смачивания на границе раздела фаз.

Приведенное термодинамическое уравнение справедливо для равновесных условий и не распространяется на процессы реального взаимодействия жидкости и твердого тела, так как в этом случае на сближение молекул контактирующих фаз до расстояний, в пределах которых начинают действовать силы Ван-дер-Ваальса, оказывает влияние шероховатость поверхности твердого тела.

В реальных условиях на поверхности офсетных печатных форм с увлажнением взаимодействуют две жидкости с различной полярностью (печатная краска и увлажняющий раствор). При этом имеет место избирательное смачивание печатающих и пробельных элементов, соответственно краской и увлажняющим раствором. Молекулярно-поверхностные свойства пробельных и печатающих элементов оцениваются величиной косинуса краевого угла смачивания в избирательных условиях на границе раздела фаз (рис. 2.1 Рис. 2.1. Капля жидкости на поверхности твердого тела).

В процессе печати с увлажнением, когда поверхность формы контактирует одновременно с двумя различными по полярности жидкостями, гидрофильная жидкость лучше смачивает гидрофильную поверхность пробельных элементов и значительно хуже гидрофобные печатающие элементы. Углы смачивания, соответственно, составляют 20-50° и 115-145°.

Пробельными элементами монометаллических форм с увлажнением служит гидратированный оксид алюминия, а печатающими - гидрофобная пленка копировального слоя. Устойчивость гидрофильных и гидрофобных пленок зависит от их природы, условий создания и микрогеометрии формной поверхности, поэтому устойчивость как печатающих, так и пробельных элементов неодинакова.

Физико-химическая устойчивость адсорбционных пленок на поверхности пробельных и печатающих элементов определяется тем, насколько устойчиво без изменения своих свойств эти элементы противостоят разрушающему действию депрессирующих растворов.

Депрессирующий раствор оказывает разрушающее воздействие на адсорбционную пленку, а его состав обусловлен исходными молекулярно-поверхностными свойствами адсорбционной пленки. Депрессирование адсорбционных пленок на печатающих и пробельных элементах проводится в модельных растворах, составы которых обеспечивают намеренное снижение гидрофобных или гидрофильных свойств. В результате длительного депрессирования эти свойства постепенно утрачиваются и может произойти инверсия смачивания, выражающаяся в том, что, например, пробельные элементы теряют гидрофильность, и величина угла смачивания на их поверхности оказывается больше 90°.

Кривая депрессирования устанавливает связь между длительностью обработки поверхности депрессирующим раствором и изменением смачиваемости поверхности, происходящим в результате этого воздействия (рис. 2.2 Рис. 2.2. Кривые депрессирования). Потеря устойчивости адсорбционной пленки соответствует переходу кривой в область противоположных значений <?xml version="1.0"?>
(кр. 2).

4. Методика выполнения работы

Исследование молекулярно-поверхностных свойств проводится на образцах монометаллических офсетных форм с увлажнением, изготовленных на формных пластинах различных типов, отличающихся полярностью копировального слоя, микрогеометрией подложки и толщиной копировального слоя. Образцы формных пластин 2 x 10 см исследуются в двух основных технологических состояниях: экспонированном и проявленном. Пластины экспонируются на копировальном станке и проявляются в растворах, рекомендованных производителями формных пластин.

Краевой угол смачивания измеряется на оптической скамье в избирательных условиях на границе раздела фаз. Измерение молекулярно-поверхностных свойств проводят в среде неполярного вазелинового масла. На исследуемую поверхность образца размером 1 x 2 см шприцем наносятся одинаковые по размеру капли дистиллированной воды. С помощью оптической системы изображение капель проецируется на экран. Краевой угол определяется по наклону касательной, проведенной в точке касания к проекции капли воды (см. рис. 2.1), как среднее значение из трех параллельных наблюдений. В качестве депрессанта для пробельных элементов используется раствор олеиновой кислоты в неполярном вазелиновом масле. Кинетика депрессирования определяется путем измерения краевого угла смачивания после воздействия депрессирующего раствора в течение 1-15 минут и построения кривой <?xml version="1.0"?>
Депрессантом печатающих элементов служит гидрофилизирующий раствор или очищающая эмульсия ОЭ-2, служащая для обработки пробельных элементов формы в процессе печатания.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Определить краевые углы смачивания на формных пластинах различных типов для форм с увлажнением пробельных элементов.

5.2. Сформировать печатающие и пробельные элементы форм, частично закрывая участки пластин черной бумагой при экспонировании.

5.3. Определить краевые углы смачивания на экспонированных и проявленных копиях, изготовленных на пластинах для офсетной печати с увлажнением.

5.4. Определить значения <?xml version="1.0"?>
на печатающих и пробельных элементах монометаллических форм, изготовленных на различных формных пластинах. Данные занести в таблицу 2.1.

5.5. Провести депрессирование пробельных элементов монометаллических форм в течение 1, 5, 10 и 15 минут в растворе депрессанта и определить значения краевого угла смачивания.

5.6. Определить значения <?xml version="1.0"?>
и полученные результаты занести в таблицу 2.1.

5.7.Построить кривые кинетики депрессирования пробельных элементов монометаллических форм, полученных на различных пластинах.

5.7. Определить краевые углы смачивания на печатающих элементах при обработке поверхности одним из депрессирующих растворов в течение 1, 5, 10 и 15 минут.

5.8. Построить кривые кинетики депрессирования печатающих элементов форм плоской офсетной печати.

5.9. Оформить письменный отчет о работе, в котором сделать выводы о молекулярно-поверхностных свойствах и физико-химической устойчивости печатающих и пробельных элементов форм.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок.

6.2. Оптическая скамья.

6.3. Секундомер.

6.4. Кювета для проявления.

6.5. Сушильный шкаф.

6.6. Транспортир.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Формные пластины для офсетной печати с увлажнением пробельных элементов типа: Agfa, Fuji или др.

7.2. Проявляющие растворы, рекомендованные для исследуемых монометаллических офсетных пластин.

7.3. Вазелиновое масло.

7.4. Депрессирующий раствор для обработки пробельных элементов, содержащий 5% раствор олеиновой кислоты в вазелиновом масле.

7.5. Депрессируюший раствор для обработки печатающих элементов: гидрофилизирующий раствор, содержащий 30 мл <?xml version="1.0"?>
(удельный вес 1,7) и 300 мл КМЦ (5% раствор) или ОЭ-2.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Экспериментальные данные (табл. 2.1).

8.3.Кривые депрессирования.

8.4. Выводы по работе.

Таблица 2

Таблица 2.1. Результаты оценки молекулярно-поверхностных свойств печатающих и пробельных элементов
Характеристика формного материала Косинус краевого угла смачивания
В отсутствие депрессирования Время депрессирования, мин
1 5 10 15
Пробельные элементы форм, изготовленных на пластинах:          
Печатающие элементы форм, изготовленных на пластинах:          

9. Литература

  1. Технологические инструкции на процесс изготовления офсетных печатных форм. М., 1998. С. 30, 39.
  2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 215.
2.2.3.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Оценить влияние технологических режимов изготовления монометаллических форм плоской офсетной печати на их репродукционно-графические показатели.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с методами определения репродукционно-графических показателей печатных форм.

2.2. Изготовить монометаллическую форму плоской офсетной печати при различных режимах копирования и проявления.

2.3. Оценить влияние экспозиции и продолжительности проявления копии на репродукционно-графические показатели печатных форм.

3. Теоретическое обоснование

Качество печатных форм оценивают через их репродукционно-графические показатели (РГП).

На репродукционно-графические показатели офсетных печатных форм - разрешающую способность, выделяющую способность, градационную передачу растрового изображения, оказывают влияние несколько групп факторов:

1) параметры копировального слоя (состав, природа, концентрация компонентов, толщина слоя), характеризующие его оптические свойства: поглощательную и рассеивающую способности;

2) микрогеометрия поверхности подложки формной пластины, определяющая ее отражательную способность;

3) условия экспонирования и проявления, включающие, в том числе, параметры тех устройств, которые используются для изготовления копий, а также режимы проведения стадий процесса;

4) характеристики используемых при копировании фотоформ (оптическая плотность и ее распределение по ширине штриха или площади растровой точки), а также линиатура растрирования.

Режимы экспонирования и проявления относятся к переменным факторам и их изменение в процессе изготовления копий позволяет получить наилучшие репродукционно-графические показатели в результате оптимизации технологического процесса изготовления печатных форм.

Влияние указанных факторов на репродукционно-графические показатели связано с характером распределения излучения при экспонировании слоя или его изменением в системе воспроизведения: источник излучения - фотоформа - формная пластина. Это влияние проявляется через Изменение зоны освещенности под штриховыми или растровыми элементами, приводящее к изменению первоначальных размеров элементов. Эти изменения и сказываются на уровне репродукционно-графических показателей.

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

Влияние режимов проявления, как правило, сказывается на репродукционно-графических показателях в меньшей степени, чем влияние режимов экспонирования. Причем, при проявлении немаловажным является способ проявления и состав обрабатывающего раствора.

4. Методика выполнения работы

Для оценки влияния экспозиции и времени проявления на репродукционно-графические показатели печатных форм с модельной тест-формы изготавливают печатные формы при разных экспозициях, которые соотносятся друг с другом, как <?xml version="1.0"?>
и различных временах <?xml version="1.0"?>

Тест-форма включает следующие тест-объекты:

  • шкалу Kalle (рис. 3.1 Рис. 3.1. Строение шкалы Kalle);
  • шкалу UGRA-82 (UGRA-Offset-1982) (рис. 3.2 Рис. 3.2. Строение шкалы UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82)).

Тест-объект Kalle (рис. 3.1) представляет собой две растровые шкалы с линиатурой 60 лин/см и 120 лин/см, каждая из которых содержит по 12 полей с различной относительной площадью растровых точек <?xml version="1.0"?>
от 5% до 100% (с переменным шагом 5% и 10%).

Шкала UGRA-82 - универсальный тест-объект для контроля формного процесса. Строение UGRA-82 представлено на рис. 3.2, а на рис. 3.3 дано увеличенное изображение ее отдельных фрагментов 1, 2, 3, 4, 5:

- фрагмент 1 Рис. 3.3, а. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 1 представляет собой ступенчатый полутоновый клин, состоящий из 13 полей септической плотностью от 0,15 до 1,95 с шагом 0,15 Б;

- фрагмент 2 Рис. 3.3, б. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 2 представлен штриховыми элементами с размерами от 4 мкм до 70 мкм в виде концентрических окружностей, в позитивном и негативном исполнении; этот элемент используется для оценки размера минимально воспроизводимого штриха и определения разрешающей способности. Параметры этого фрагмента шкалы указаны в таблице 3.1.

Таблица 3

Таблица 3.1. Параметры фрагмента "2" шкалы UGRA-82
Ширина микроштрихов, мкм Расстояние между штрихами, мкм Разрешающая способность, лин/см
4 36 250
6 54 167
8 72 125
10 90 100
12 108 83
15 135 67
20 120 71
25 135 62
30 150 56
40 200 42
55 275 30
70 350 24

- фрагмент 3 Рис. 3.3, в. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 3 - это растровая шкала, состоящая из 10 полей (линиатура растрирования 60 лин/см) с шагом <?xml version="1.0"?>
в 10%; этот фрагмент используется для построения градационной характеристики печатных форм;

- фрагмент 4 Рис. 3.3, г. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 4 содержит шесть полей с <?xml version="1.0"?>
в области высоких светов от 0,5% до 5% и шесть полей с <?xml version="1.0"?>
в области глубоких теней от 95% до 99,5%;

- фрагмент 5 Рис. 3.3, д. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA-Offset-1982 (или UGRA-82): фрагмент 5 содержит четыре области с микроштрихами, расположенными горизонтально, вертикально и под углами 45° и 90°.

Этот фрагмент используют для оценки двоения и скольжения в печатном процессе.

Тест-форму со шкалами Kalle и UGRA-82 копируют на исследуемую формную пластину и проявляют при режимах, заданных преподавателем. На изготовленных печатных формах оценивают воспроизведение штриховых и растровых элементов по следующим методикам:

  • разрешающую способность определяют по таблице 3.1. после оценки размера минимально воспроизведенного штрихового элемента (по фрагменту 2);
  • градационную передачу - путем построения графической зависимости в координатах

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- относительная площадь растровых точек на растровых полях (фрагмент 3) шкалы UGRA-82 в интервале от 10% до 100%. Воспроизведение высоких светов и глубоких теней оценивается по фрагменту 4 шкалы UGRA-82 путем измерения <?xml version="1.0"?>
в интервале от 0,5% до 5% и 95% до 99,5%, а также определяется интервал воспроизводимых градаций.

Для измерения <?xml version="1.0"?>
- относительной площади растровых элементов на печатной форме применяют денситометрический метод, основанный на использовании денситометра, работающего на отражение, фирмы Gretag.

Аналогично измеряют <?xml version="1.0"?>
на изображении, полученном копированием шкалы Kalle, и строят градационную характеристику изображения с двумя линиатурами 60 лин/см и 120 лин/см.

Дополнительно оценка репродукционно-графических показателей форм может осуществляться путем определения графической точности воспроизведения штриховых элементов. С этой целью на печатной форме на фрагменте 2 шкалы UGRA-82 измеряют штрихи различных размеров, начиная с минимально воспроизводимого, с помощью микроскопа с окуляр-микрометрической насадкой и затем оценивают величину их искажений по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- размеры штриховых элементов на печатной форме и тестовой шкале соответственно. В случае, если <?xml version="1.0"?>
не превышает 20-25%, считается, что штрих воспроизводится.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Разделить группу студентов на две бригады и получить у преподавателя задание на проведение исследований.

Каждая бригада выполняет работу по определению влияния режимов либо экспонирования, либо проявления на репродукционно-графические показатели офсетных печатных форм. По окончании работы студенты обмениваются полученными результатами.

5.2. Получить у лаборанта информацию о типе исследуемых пластин и режиме экспонирования: Н (для одной бригады) и режиме t для другой бригады. Время проявления t для первого варианта и экспозиция Н для второго варианта являются оптимальными. Внести данные в таблицы 3.2, 3.3.

Подготовить образцы формных пластин размером 10 x 18 см.

5.3. Порядок выполнения первого варианта работы:

5.3.1. Провести копирование на одну формную пластину тестовой формы при трех разных экспозициях: Н, 0,5Н, 2Н.

5.3.2. Проявить изготовленную копию при времени t.

5.3.3. Измерить <?xml version="1.0"?>
на изображении фрагментов 3, 4 шкалы UGRA-82 и шкалы Kalle на печатной форме. Внести данные в таблицу 3.2 и 3.3.

5.3.4. Построить градационные зависимости <?xml version="1.0"?>
полученные при различных экспозициях.

5.3.5. Измерить размер минимально воспроизведенного штрихового элемента и размеры других штриховых элементов.

5.3.6. Сравнить размеры штрихов, полученных при различных экспозициях и определить величину их искажений.

5.3.7. Сделать выводы по первому варианту работы.

5.4. Порядок выполнения второго варианта работы:

5.4.1. Произвести копирование тестовой формы три раза на одну пластину при оптимальной экспозиции Н.

5.4.2. Разрезать пластину на три части и проявить при t; 0,5t; 2t.

Далее работа выполняется в соответствии с п. 5.3.3 - 5.3.7.

5.5. Зафиксировать для всех исследуемых режимов показания по полутоновому фрагменту 1 шкалы UGRA-82.

Примечания: число вариантов при проведении исследований можно увеличить, используя различные марки монометаллических формных пластин.

Преподавателю разрешается изменить объем работы, т.е. перечень рассматриваемых вопросов.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок.

6.2. Кюветы для проявления копий.

6.3. Тест-форма со шкалами UGRА-82 и Kalle.

6.4. Микроскоп МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой.

6.5. Денситометр фирмы Gretag.

6.6. Люксометр.

7. Материалы

7.1. Монометаллические позитивные пластины фирм Agfa, Fuji, Lastra и др.

7.2. Проявляющий раствор для обработки исследуемых формных пластин.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Марки исследуемых формных пластин.

8.3. Экспериментальные результаты (табл. 3.2, 3.3) и графические зависимости, их анализ.

New Page 2

Таблица 3.2. Результаты измерений по шкале UGRA-82
№№ п/п Режимы изготовления печатных форм Показания по фрагменту 1 (число полностью проявленных полей) Показания по фрагменту 4
экспонирование проявление света, % тени, %
1 Н t   0,5 1 2 3 4 5 95 96 97 8 99 99,5
2 0,5 Н t                          
3 2 Н t                          
4 Н 0,5t                          
5 Н 2t                          

Продолжение табл

Продолжение табл. 3.2
№№ п/п Показания по фрагменту 3, % Показания по фрагменту 2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 размеры штрихов, мкм и их искажения
                    h1 шк   h2 шк   h3 шк  
1                                
2                                
3                                
4                                
5                                

New Page 3

Таблица 3.3. Результаты измерений Sotn-PF.gif (392 bytes)   по шкале Kalle
№№ п/п Режимы изготовления печатных форм L, л/см Sotn-PF.gif (392 bytes), %
экспонирование проявление 60                  
120                  
1 Н t 60                  
120                  
2 0,5 Н t 60                  
120                  
3 2 Н t 60                  
120                  
4 Н 0,5 t 60                  
120                  
5 Н 2t 60                  
120                  

9. Литература

Технологические инструкции на процесс изготовления офсетных печатных форм. М., 1998 г.

2.2.4.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить влияние рассеивающей пленки, используемой в копировальном процессе изготовления монометаллических форм плоской офсетной печати, на их репродукционно-графические показатели.

2. Содержание работы

2.1. Изготовить с контрольного теста формы на монометаллических пластинах плоской офсетной печати с позитивным копировальным слоем при оптимальной экспозиции и увеличенной в 2,5 раза.

2.2. Изготовить на тех же пластинах с того же контрольного теста формы с применением рассеивающей пленки, изменяя время экспонирования за ней.

2.3. Построить и сравнить градационные характеристики растрового изображения различной линиатуры на печатных формах, полученных с применением рассеивающей пленки и без нее.

2.4. Оценить воспроизведение штриховых и текстовых элементов изображения на печатных формах, изготовленных с применением и без применения рассеивающей пленки.

3. Теоретическое обоснование

В процессе экспонирования через составную монтажную фотоформу при изготовлении монометаллических форм плоской офсетной печати на копии часто остаются следы от крестов-меток, краев диапозитивов и липкой ленты в виде непроявленных участков копировального слоя.

Аналогичные дефекты могут появляться в случае наличия посторонних частиц, например, пыли на фотоформе или формной пластине.

Образующиеся технические дефекты на копии устраняются в большинстве случаев ручной корректурой после проявления копии, например, химическим удалением нерастворенного копировального слоя.

Устранение или значительное уменьшение объема такой технической корректуры копий возможно различными способами:

  • ранее широко применяемым способом, основанном на использовании для копирования фотоформ, полученных двойным переконтактом с первичных позитивных монтажных (составных) фотоформ на галогенсеребряную фотопленку по схеме: первичный пленочный позитивный монтаж фотоформ; негативный контратип; техническая корректура контратипа; позитивный цельнопленочный контратип;
  • способ дает хорошие качественные результаты, но трудоемок и требует большого расхода фотоматериалов;
  • применением для обработки и вывода текстовой и изобразительной информации лазерных фотовыводных устройств, позволяющих пополосно по схеме спуска записывать информацию на фотопленках форматом, соответствующим формату печатной формы;
  • применением при экспонировании рассеивающей пленки - прозрачной бесцветной полимерной пленки (толщиной <?xml version="1.0"?>
120-150 мкм) с двухсторонним матированием (средняя величина <?xml version="1.0"?>
= 0,02-0,05 мкм). В этом случае вначале производится основное экспонирование через монтажную фотоформу (рис. 4.1, а Рис. 4.1. Схема копировального процесса с использованием рассеивающей пленки: а - экспонирование без пленки; б - экспонирование с пленкой; в - проявленная копия: 1 - монтажная фотоформа; 2 - копировальный слой ОНХД; 3 - подложка; 4 - стекло копировального станка; 5 - рассеивающая пленка), а затем дополнительное - через фотоформу и рассеивающую пленку (рис. 4.1, б). Корректирующий эффект достигается за счет рассеивания света, так как лучи, идущие от рассеивающей пленки, имеют различные направления. Это приводит к "закопированию" участков слоя, находящихся, например, под краями диапозитивов и липкой ленты и т.п. На этих участках позитивный копировальный слой становится растворимым, поэтому не остается следов от краев диапозитивов и липкой ленты.

    Такой способ получил широкое применение и современные копировальные станки стали укомплектовываться рассеивающей пленкой. Однако при ее использовании при копировании высоколиниатурных растровых фотоформ могут наблюдаться градационные и графические искажения мелких элементов;

  • применением в копировальном процессе маскирующего пятого монтажа, изготовленного на специальной маскирующей пленке. Она состоит из прозрачной бесцветной основы, клеевого слоя и неактиничного полимерного (обычно окрашенного в красный цвет) съемного слоя. В процессе изготовления пятого монтажа подрезается и удаляется с такой пленки неактиничный слой с участков, где отсутствует изображение. Применение этого монтажа возможно только при штифтовой системе приводки.

Вначале копировальный слой формной пластины экспонируется через монтажную фотоформу (рис. 4.2, а Рис. 4.2. Схема копировального процесса при использовании маскирующего монтажа: а - экспонирование через монтаж диапозитивов; б - экспонирование через маскирующий монтаж; в - проявленная копия; 1-4 (см. рис. 4.1); 5 - штифты, 6 - основа маскирующей пленки; 7 - неактиничный слой маскирующей пленки), а затем производится дополнительное экспонирование (рис. 4.2, б) через корректирующий монтаж. При этом рассеянное излучение воздействует на все участки копировального слоя кроме участков, находящихся под корректирующими масками. Таким образом, копировальный слой, находящийся под краями диапозитивов, липкой ленты и т.д. получит необходимое количество световой энергии.

4. Методика выполнения работы

Работа выполняется бригадой студентов на различных типах монометаллических формных пластин с позитивным копировальным слоем. После проведения исследований они обмениваются полученными результатами.

Тестовый диапозитив, содержащий растровые шкалы (линиатура 36, 54 и 70 лин/см), штриховые элементы размером от 10 мкм до 100 мкм и фрагменты текста кеглем от 4 pt до 16 pt, скопировать на одной формной пластине, последовательно выкрывая проэкспонированные участки черной бумагой при следующих режимах экспонирования:

а) без рассеивающей пленки: с оптимальной экспозицией и увеличенной в 2,5 раза (оптимальная экспозиция задается преподавателем);

б) с применением рассеивающей пленки, где экспозиция Н будет равна сумме двух экспозиций (без пленки и с пленкой), т.е.

<?xml version="1.0"?>

Получить три копии, изменяя экспозицию при использовании рассеивающей пленки таким образом, чтобы она составляла 0,25:0,5:1,5 от экспозиции без пленки.

Таким образом, на одну и ту же пластину тестовый диапозитив копируют пять раз: два раза без рассеивающей пленки и три раза - с пленкой.

После проявления копии по методике, изложенной в работе № 3, измерить относительную площадь полей растровой шкалы на печатной форме - <?xml version="1.0"?>
.

По найденным значениям <?xml version="1.0"?>
строятся графики градационной передачи для изображений с различной линиатурой в координатах:

<?xml version="1.0"?>

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

Оценка штрихового и текстового изображений на печатной форме осуществляется визуально (см. раб. № 4, ч.1) по наличию при воспроизведении элементов того или иного размера.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Провести экспонирование через тест-диапозитив с оптимальной экспозицией Н. Переместить тест-диапозитив на новое место пластины и произвести повторное экспонирование, увеличив экспозицию в 2,5 раза.

5.2. Вновь переместить тест-диапозитив и провести основное экспонирование без рассеивающей пленки при оптимальной экспозиции, а затем дополнительно при экспозиции, равной 0,25 <?xml version="1.0"?>
, с рассеивающей пленкой.

5.3. Переместить тест-диапозитив и провести экспонирование как в п. 5.2 с экспозицией при копировании через рассеивающую пленку, равной 0,5 <?xml version="1.0"?>
.

5.4. Произвести экспонирование, как и в п. 5.2, но при использовании рассеивающей пленки с экспозицией, равной 1,5 <?xml version="1.0"?>
.

Примечание. При экспонировании через тест-диапозитив свободные от него участки формной пластины должны быть закрыты (на стекле копировального станка) черной бумагой.

5.5. Проявить копию, промыть ее в воде и высушить.

5.6. Провести измерения <?xml version="1.0"?>
на полях растровых шкал на денситометре и рассчитать <?xml version="1.0"?>
по формуле:

<?xml version="1.0"?>

Внести полученные данные в таблицу 4.1, построить графические зависимости в координатах: <?xml version="1.0"?>

5.7. Оценить воспроизведение штриховых и текстовых элементов изображения на печатной форме и определить размеры минимально воспроизводимых элементов.

5.8. Оценить их искажения (см. раб. № 3, ч.2).

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок с металлогаллогенными осветителями и рассеивающей пленкой марки Copytop.

6.2. Процессор для проявления (допускается использование кюветы для проявления копий).

6.3. Тестовый диапозитив.

6.4. Лупа 10х.

6.5. Денситометр фирмы Gretag.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Монометаллические формные пластины с позитивным копировальным слоем фирм Agfa, Fuji, Lastra.

7.2. Проявляющий раствор для исследуемых монометаллических пластин.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Характеристика применяемого оборудования, формных пластин.

8.3. Результаты измерений (табл. 4.1) и их анализ.

8.4. Выводы по работе.

New Page 4

Таблица 4.1. Результаты измерения Sotn-PF.gif (392 bytes) и размеров штриховых элементов при различных режимах экспонирования
без рассеивающей и с рассеивающей пленкой
№№ п/п Режимы экспонирования Sotn-DIAP.gif (418 bytes), % для исследуемых линиатур Размеры минимально воспроизводимых штриховых элементов текста
без рассеивающей пленки с рассеивающей пленкой                 мкм % искажения
1 Нопт -                    
                   
                   
2 2,5 Нопт -                    
                   
                   
3 Нопт 0,25 Нопт                    
                   
                   
4 Нопт 0,5 Нопт                    
                   
                   
5 Нопт 1,5 Нопт                    
                   
                   

9. Литература

Технологические инструкции на процесс изготовления офсетных печатных форм. М., 1998.

2.2.5.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Ознакомиться с методикой оценки проявляемости светочувствительных слоев и исследовать влияние технологических режимов экспонирования на проявляемость негативных и позитивных формных пластин офсетной печати.

2. Содержание работы

2.1.Ознакомиться с методикой определения проявляемости и определить проявляемость копий, полученных на позитивных и негативных формных пластинах.

2.2. Сравнить проявляемость копий, изготовленных на негативных и позитивных формных пластинах.

2.3. Изготовить при заданном времени экспонирования копии и проявить их при различных условиях проявления.

2.4. Оценить и сравнить полноту проявления слоя на экспонированных участках копий и отсутствие разрушения слоя на неэкспонированных участках.

3. Теоретическое обоснование

При проявлении позитивного слоя быстро без набухания растворяются наиболее засвеченные области копировального слоя, соответствующие участкам пробельных элементов формы. Боковые области печатающих элементов, подвергшиеся экспонированию рассеянным излучением, растворяются незначительно. При этом растворение слоя в области воздействия рассеянного излучения может быть прервано прекращением процесса проявления. Негативные слои проявляются со стороны внешних областей печатающего элемента, которые в случае сшивающихся слоев не растворяются из-за набухания. Они менее чувствительны к перепроявлению, поскольку сшитый негативный слой препятствует удалению областей слоя, засвеченных рассеянным излучением. Нерастворимость негативных слоев убывает с глубиной, поэтому для обеспечения достаточной адгезии слоя к подложке время экспонирования увеличивается, что учитывается при выборе оптимальной экспозиции.

Проявляемость копировального слоя заключается в его способности к избирательному растворению после экспонирования. Скорость проявления копии зависит от типа копировального слоя, его толщины, величины экспозиции, режимов проявления и других условий (рис. 5.1 Рис. 5.1. Скорость проявления экспонированных 1 и неэкспонированных 2 участков позитивного копировального слоя). Проявляемость оценивается через избирательность проявления W, определяемую для негативных и позитивных слоев отношением критической продолжительности <?xml version="1.0"?>
, при которой начинается разрушение тех участков копировального слоя, которые должны сохраниться на подложке, к практически принятой продолжительности проявления <?xml version="1.0"?>
:

<?xml version="1.0"?>

Избирательность проявления отражает степень критичности проявления и, следовательно, надежность технологического процесса. Величина W должна быть не менее 12, но, как правило, ее значение бывает больше 20.

Определение избирательности проявления проводят путем оценки устойчивости слоя к проявляющему раствору на границе экспонированных и неэкспонированных участков.

Задачей проявления негативных слоев является удаление неэкспонированных реагентов. Превращения, происходящие в позитивном слое, сопровождающиеся образованием конечных продуктов диссоциации, также зависят от величины экспозиции. С ростом экспозиции скорость проявления увеличивается и, достигнув максимума, становится постоянной (рис. 5.2 Рис. 5.2. Зависимость скорости проявления позитивного копировального слоя от величины экспозиции).

Проявляемость копии зависит от условий проявления. В производственных условиях проявление проводят в процессорах для обработки копий, выполняющих помимо проявления и другие технологические операции (см. раб. № 4 ч.1). Производительность процессоров оценивается в см/мин проявленной пластины и может составлять от 30 до 130 см/мин. Скорость движения копии регулируется в зависимости от времени работы проявителя, его температуры и типа процессора. В процессоре обеспечивается поддержание постоянной температуры проявляющего раствора в интервале от 18 до 45°С. Для проявления монометаллических офсетных копий на позитивных формных пластинах, например, обычно рекомендуется температура проявления <?xml version="1.0"?>
Проявляющий раствор по мере истощения корректируют свежими порциями с последующей полной заменой.

4. Методика выполнения работы

4.1. Для определения избирательности проявления на образцах 5 x 10 см негативных и позитивных пластин изготавливаются копии при заданном времени экспонирования. При экспонировании образцы вдоль длинной стороны наполовину закрываются черной бумагой. После экспонирования вдоль границы экспонированных и неэкспонированных областей на копию наносят пипеткой несколько (8-10) одинаковых по объему капель проявляющего раствора, и через определенные промежутки времени (5 сек.) с момента нанесения капель их поочередно удаляют фильтровальной бумагой. Если слой разрушается на экспонированных участках очень быстро, промежутки времени могут быть уменьшены. Момент полного проявления копировального слоя и начало разрушения его на участке, где он должен сохраниться, фиксируются визуально и используются для расчета W по формуле 5.1. Результаты заносятся в табл. 5.1.

4.2. Проявление копии в автоматизированном процессоре проводят на образцах проэкспонированных позитивных формных пластин шириной 20 см и длиной не менее 30 см. При этом с помощью панели управления вводят заданный режим работы процессора, устанавливая скорость прохождения пластины и температуру проявителя с учетом рекомендаций изготовителя пластин и определенной проявляемости копии. Перед началом процесса проверяют достаточный уровень проявителя и с помощью индикатора достижение запрограммированной температуры.

Результаты проявления контролируют по отсутствию слоя на экспонированных участках и по отсутствию признаков разрушения слоя на неэкспонированных участках. Полученные данные заносят в таблицу 5.2.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Изготовить копии и определить значения избирательности проявления W слоя на негативных и позитивных формных пластинах. Данные занести в таблицу 5.1.

5.2. Сравнить избирательность проявления копий, изготовленных на различных позитивных и негативных пластинах.

5.3. С учетом определенной проявляемости установить режим проявления позитивной копии в процессоре.

5.4. Проявить копию в автоматизированном процессоре при определенной скорости перемещения пластины и температуре проявляющего раствора.

5.5. Определить с помощью линейки длину секции проявления и рассчитать время проявления с учетом скорости перемещения пластины в процессоре. Результаты занести в таблицу 5.2.

5.6. Оценить с помощью лупы полноту проявления слоя на экспонированных участках копии и отсутствие (или наличие) разрушений слоя на неэкспонированных участках, Результаты занести в таблицу 5.2.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок LitCop или Copibox.

6.2. Процессор для обработки копии Matricola SV86E.

6.3. Секундомер.

6.4. Лупа 10х.

6.5. Люксометр.

6.6. Термометр.

6.7. Линейка.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Монометаллические формные пластины с негативным и позитивным копировальными слоями типа Agfa, Lastra, Fuji или др.

7.2. Проявители для негативных и позитивных копировальных слоев.

8. Содержание письменного отчета

8.1. Название, цель, содержание, дата проведения работы.

8.2.Экспериментальные данные, занесенные в таблицы 5.1 и 5.2.

8.3. Выводы по работе.

New Page 5

Таблица 5.1. Результаты определения избирательности проявления
№ п/п Тип пластины Время экспонирования, ti.gif (279 bytes), сек Величина экспозиции, Н, лк·сек Время проявления, ti-PR.gif (331 bytes), сек Критическое время, ti-KRIT.gif (362 bytes), сек Избирательность проявления, W
             

Таблица 5

Таблица 5.2. Данные об условиях проявления в процессе и оценка результатов
№ п/п Тип пластины Температура проявителя t-grad-C.gif (354 bytes) Скорость движения пластины V, см/сек Время проявления, ti.gif (279 bytes), сек Оценка результата проявления
экспонированные участки неэкспонированные участки
             

9. Литература

  1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М. МГУП, 2003. С. 218-219.
  2. Технологические инструкции на процесс изготовления офсетных печатных форм. М., 1998.
2.2.6.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Получить представление о шероховатости поверхности различных формных пластин плоской офсетной печати и методах ее оценки.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с методикой определения шероховатости поверхности формных пластин.

2.2. Определить шероховатость поверхности копировального слоя и металлической подложки офсетных формных пластин.

2.3. Дать сравнение шероховатости поверхности различных типов формных пластин ПОП.

3. Теоретическое обоснование

Алюминиевую подложку современных формных пластин плоской офсетной печати при их изготовлении подвергают зернению. Микрогеометрия поверхности подложки оказывает существенное влияние на такие технологические свойства копировального слоя, как адгезионная прочность и поверхностные свойства. Зерненная, характеризуемая микрогеометрией, поверхность металлический подложки по сравнению с гладкой обеспечивает лучшую адгезию копировального слоя, повышает адсорбцию воды на поверхности будущих пробельных элементов готовой печатной формы.

Микрогеометрия поверхности копировального слоя зависит от микрогеометрии поверхности подложки, и не может не сказаться на смачиваемости поверхности копировального слоя проявляющими и другими обрабатывающими растворами.

Обычно для описания неровностей поверхности прибегают к профильным способам, основанным на плоском сечении исследуемой поверхности (поперечном, продольном и др.). Профили типичных поверхностей как бы составлены из повторяющихся неровностей с различными шагами (расстояниями между вершинами характерных неровностей профиля). Поверхность монометаллической формной пластины представляется суммой неровностей различного характера (рис. 6.1 Рис. 6.1. Схематическое отображение профилей поверхностей: а - суммарный профиль поверхности; б - шероховатость; в - волнистость; г - погрешность формы). Совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого равна, так называемой, базовой длине l, называется шероховатостью поверхности.

Базовая длина l является длиной элементарного участка, которая выбирается для измерения шероховатости без учета других видов неровностей, имеющих шаг более l. Стандартизованными являются значения l, лежащие в пределах 0,08-25 мм. Повторяющиеся неровности с шагами, превышающими базовую длину, относятся к волнистости поверхности.

Оценивать шероховатость поверхности можно рядом параметров: средним арифметическим отклонением профиля <?xml version="1.0"?>
, высотой микронеровностей <?xml version="1.0"?>
, определяемых на базовой длине l (рис. 6.1), а также коэффициентом шероховатости <?xml version="1.0"?>
, который может быть рассчитан по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- фактическая площадь неровностей; <?xml version="1.0"?>
- площадь проекции этой поверхности на горизонтальную ось. Так как <?xml version="1.0"?>
больше <?xml version="1.0"?>
, то, как правило, <?xml version="1.0"?>
> 1.

Среднее арифметическое отклонение профиля <?xml version="1.0"?>
(рис. 6.2 Рис. 6.2. Пример графического определения параметра Ra) определяется как среднее значение измеренных, произвольно взятых расстояний <?xml version="1.0"?>
от средней линии. Приближенно, с достаточной для практических целей точностью, среднее арифметическое отклонение профиля можно определить по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где n - количество измерений; <?xml version="1.0"?>
- значение измеренного отклонения профиля i, мкм.

При этом среднюю линию, от которой отсчитывают отклонения профиля, проводят посередине профиля таким образом, чтобы сумма квадратов отклонений неровностей от этой линии была бы минимальной.

Значение <?xml version="1.0"?>
большинства монометаллических офсетных пластин обычно лежит в пределах 0,4-0,8 мкм, причем чем больше значение <?xml version="1.0"?>
, тем лучше адсорбционная способность формной поверхности.

Наряду с <?xml version="1.0"?>
для оценки шероховатости используется параметр шероховатости <?xml version="1.0"?>
(рис. 6.3 Рис. 6.3. Пример графического определения параметра Rz) - высота микронеровностей, которая характеризует среднее расстояние X между пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин. Измеряют величину X от базовой линии, параллельной общему направлению профиля в пределах базовой длины.

Высоту микронеровностей <?xml version="1.0"?>
вычисляют по формуле:

<?xml version="1.0"?>

Если базовая линия совпадает со средней линией, то формула (6.3) принимает вид:

<?xml version="1.0"?>

Измерения шероховатости при оценке некоторых поверхностей только на одной базовой длине могут приводить к получению параметров, отличающихся от средних по всей площади в два раза и более. Поэтому рекомендуется для большей надежности проводить измерения на нескольких базовых длинах (<?xml version="1.0"?>
и т.д.).

Для определения <?xml version="1.0"?>
и <?xml version="1.0"?>
используют профилометры (или профилографы, оснащенные самописцем, который графически регистрирует профиль изучаемой поверхности).

Практическое применение для определения шероховатости формных пластин находит метод ощупывания микрорельефной поверхности тонкими иглами на профилометре (рис. 6.4 Рис. 6.4. Блок-схема профилометра: 1 - алмазная игла; 2 - якорь; 3 - катушки сердечника; 4 - Ш-образный сердечник; 5 - генератор звуковой частоты; 6 - входной трансформатор; 7 - электронный блок; 8 - показывающий прибор; 9 - датчик). Показания абсолютных значений <?xml version="1.0"?>
обозначаются на табло прибора.

4. Методика выполнения работы

Оценка шероховатости поверхности исследуемых типов формных пластин осуществляется на профилометре (рис. 6.4).

Ощупывание поверхности проводится тонкой иглой с радиусом закругления, равным 2 мкм. Такая игла значительно точнее воспроизводит профиль измеряемой поверхности. При этом усилие прижима иглы к измеряемой поверхности не превышает 0,1 г, скорость перемещения иглы при работе прибора составляет 0,7 мм/с.

Для обеспечения плоскостности образцов их выравнивают с помощью специального устройства.

Исследуемые образцы с копировальным слоем и без слоя (для его удаления, если копировальный слой позитивный, формную пластину экспонируют и проявляют. Если негативный - проявляют) помещают на предметный столик профилометра и измеряют величину (<?xml version="1.0"?>
) шероховатости по показаниям прибора. Повторяют измерения не менее трех раз. Результаты измерений вносят в табл. 6.1.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Нарезать образцы размером 2 x 4 см.

5.2. С помощью профилометра измерить параметр <?xml version="1.0"?>
поверхности монометаллических офсетных формных пластин с копировальным слоем (провести не менее трех измерений).

5.3. Провести экспонирование и проявление копировального слоя образца формной пластины, промыть водой и высушить. Измерить <?xml version="1.0"?>
на поверхности подложки. Данные занести в табл. 6.1.

5.4. Сравнить шероховатость поверхностей копировального слоя и подложки.

5.5. Измерить значение показателя <?xml version="1.0"?>
с оборотной стороны подложки. Данные внести в таблицу 6.1.

5.6. Оценить влияние подготовки поверхности алюминиевой подложки на шероховатость ее поверхности.

5.7. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы по работе.

Таблица 6

Таблица 6.1. Результаты измерений Ra
№ п/п Наименование пластин На копировальном слое На поверхности подложки На оборотной стороне подложки
1 2 3 среднее значение 1 2 3 среднее значение 1 2 3 среднее значение
1                          

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок марки Copytop (Zit Cop II).

6.2. Процессор для обработки копий.

6.3. Профилометр модели 283 Н-318.

6.4. Цинкорубилка.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Монометаллические офсетные формные пластины фирм Agfa, Lastra и др.

7.2. Проявитель для монометаллических пластин позитивного и негативного копирования.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Марки применяемых формных пластин.

8.3. Результаты измерения <?xml version="1.0"?>
(табл. 6.1).

8.4. Выводы по работе.

9. Литература

  1. Технология изготовления печатных форм / Под ред. В.И. Шеберстова. М.: Книга, 1990. С. 58-60.
  2. Либерман Н.И. Контрольно-измерительные приборы в полиграфии. М.: Книга, 1965. С. 65.
2.2.7.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Оценить репродукционно-графические показатели печатных форм, изготовленных форматной записью для офсетной печати с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов.

2. Содержание работы

2. 1. Ознакомиться с аналоговой технологией изготовления печатных форм для офсетной печати без увлажнения пробельных элементов.

2.2. Изготовить позитивным копированием формы для плоской офсетной печати с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов.

2.3. Провести измерение РГП печатных форм.

2.4. Провести сравнение РГП печатных форм.

3. Теоретическое обоснование

Офсетная печать без увлажнения пробельных элементов (ОБУ) в настоящее время реализована с использованием специальных красок и печатных форм с пробельными элементами, которые этими красками не смачиваются. Как и в традиционной плоской офсетной печати с увлажнением (ОСУ) требования к формам определяются принципами печатания. В ОБУ краска после ее нанесения на форму должна удерживаться только на печатающих элементах, при этом пробельные элементы должны оставаться абсолютно чистыми, другими словами, краска не должна их смачивать.

Условия, которые обеспечивают возможность печатания с форм по технологии ОБУ, основаны на создании определенного адгезионно-когезионного баланса в системе печатная форма - краска - резинотканевая пластина - бумага и включают следующие положения:

1) адгезия краски к пробельным элементам печатной формы должна быть меньше ее собственной когезии;

2) адгезия краски к печатающим элементам, наоборот, должна быть достаточно высокой;

3) пробельные элементы должны обладать ярко выраженными антиадгезионными свойствами (т.е. обладать минимальной свободной поверхностной энергией).

Снижение свободной поверхностной энергии пробельных элементов достигается модификацией их поверхности, например, путем использования покрытия с низким поверхностным натяжением. В качестве такого покрытия могут быть использованы соединения типа полиорганосилоксанов.

Способ изготовления печатных форм для ОБУ, предложенный фирмой Тоrау (Япония), основан на применении формных пластин с многослойной структурой (рис. 7.1, а Рис. 7.1. Схема изготовления формы ОБУ позитивным копированием: а - формная пластина; б - экспонирование; в - обработка копий; г - готовая форма), состоящих из металлической подложки 1, грунтового слоя 2, необходимого для адгезии фотополимеризуемого светочувствительного слоя 3, силоксанового покрытия 4 и верхней полиэфирной пленки 5, которая защищает слой 4 от повреждений.

Постадийный технологический процесс изготовления печатной формы позитивным копированием приведен на том же рисунке 7.1. При экспонировании через диапозитив 6 слой 3 полимеризуется и прочно скрепляется с верхним силоксановым слоем 4. Так образуются пробельные элементы. После удаления защитной пленки слой 4, который не подвергался действию излучения, при химической обработке в растворе набухает и отделяется от поверхности слоя 3. В дальнейшем набухший слой 4 с помощью воды и дополнительно механическим способом с помощью щеточного валика удаляется с неэкспонированных участков, обнажая поверхность слоя 3. После окрашивания в тонирующем растворе этот слой приобретает требуемые свойства. На этих участках формируются печатающие элементы.

Полученная по такой технологии печатная форма для ОБУ характеризуется другой геометрией поверхности, чем печатная форма для ОСУ (рис. 7.2 Рис. 7.2. Упрощённая схема структуры печатных форм перед получением оттиска: а - ОБУ; б - ОСУ; 1 - подложка; 2 - копировальный слой; 3 - печатная краска; 4 - олеофобный слой; 5 - гидрофильная плёнка; 6 - увлажняющий раствор). Благодаря такой поверхности печатной формы для ОБУ (печатающие элементы углублены по сравнению с пробельным на 1-2 мкм, соответствующей толщине полисилоксанового покрытия) краска находится в углубленных ячейках. Это улучшает РГП оттисков, которые получены с такой печатной формы.

4. Методика выполнения работы

В соответствии с целью работы студенты изготавливают при оптимальных режимах экспонирования и обработки печатные формы для ОБУ и ОСУ. Режимы экспонирования задаются преподавателем.

В качестве тест-объектов для оценки РГП исследуемых печатных форм используют тестовые шкалы UGRA и KALLE (см. их описание в работе № 3).

С помощью этих шкал определяют размер минимально воспроизводимого штриха, интервал воспроизводимых градаций <?xml version="1.0"?>
и оценивают градационную передачу для изображений двух линиатур L = 60 л/см и 120 л/см.

Измерения проводят на микроскопе МБУ-4А и денситометре, работающем на отражение.

Дополнительно на оттисках, ранее полученных с аналогичных печатных форм для ОСУ и ОБУ, оценивают воспроизведение штриховых и растровых элементов и сравнивают их с данными, полученными при выполнении работы.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться со схемой технологического процесса изготовления печатных форм для ОБУ способом форматной записи.

5.2. Подготовить образцы формных пластин для ОСУ и ОБУ размером 10 x 20 см.

5.3. Провести экспонирование приемных слоев формных пластин (через тест-объекты) при оптимальных режимах. Их сообщает студенту преподаватель.

5.4. Провести обработку полученных копий.

5.5. Оценить РГП исследуемых печатных форм по методике, изложенной в работе № 3. Результаты внести в таблицу 7.1.

5.6. Оценить воспроизведение штриховых и растровых элементов на оттисках, ранее полученных с аналогичных печатных форм для ОСУ и ОБУ.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Копировальный станок Zit Cop II.

6.2. Цинкорубилка для подготовки образцов формных пластин определенных размеров.

6.3. Кюветы для обработки копий ручным способом.

6.4. Модельная фотоформа, содержащая тестовые шкалы UGRA-82 и Kalle.

6.5. Микроскоп МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой.

6.6. Денситометр, работающий на отражение, фирмы Gretag.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Монометаллические формные пластины позитивного копирования, например, Agfa, Fuji и др. для ОСУ и фирмы Тоrау для ОБУ.

7.2. Растворы, рекомендованные для обработки исследуемых формных пластин.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Технологическая схема процесса изготовления печатных форм для ОБУ.

8.3. Результаты сравнения репродукционно-графических показателей печатных форм для ОБУ и ОСУ.

8.4. Результаты измерений тех же показателей на оттисках, ранее полученных с аналогичных печатных форм для ОБУ и ОСУ.

8.5. Выводы по работе.

New Page 2

Таблица 7.1. Результаты измерений показателей печатных форм
№№ п/п Варианты технологий На печатной форме
размер штриха, hmin, мкм del-S-otn.gif (379 bytes), %
60 л/см 120 л/см
         
         

9. Литература

Д. Смирнов. Так ли страшен сухой офсет, как его малюют? Курсив, № 3, 1998.

2.2.8.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить влияние технологических режимов изготовления фотополимерных форм типографской печати на точность воспроизведения штриховых элементов, а также профиль печатающих элементов и глубину пробельных элементов.

2. Содержание работы

2.1. Изготовить типографские печатные формы на фотополимеризуемых формных пластинах при различных режимах экспонирования и постоянном времени вымывания.

2.2. Оценить профиль печатающих элементов, глубину пробельных элементов и точность воспроизведения штриховых элементов на печатных формах, изготовленных в указанных режимах.

2.3. Изготовить типографские фотополимерные печатные формы при различных режимах вымывания и постоянном времени экспонирования.

2.4. Определить профиль печатающих элементов, глубину пробельных элементов, точность воспроизведения штриховых элементов в зависимости от продолжительности вымывания.

2.5. С учетом проведенных исследований дать оценку качества изготовленных типографских печатных форм и установить оптимальные режимы их изготовления.

3. Теоретическое обоснование

Критерий оценки качества фотополимерных печатных форм (ФППФ) - отсутствие искажений размеров и требуемая геометрическая форма печатающих элементов, а также необходимая глубина пробельных элементов. Существенное влияние на указанные параметры оказывают режимы основного экспонирования и вымывания пробельных элементов.

Одним из важных параметров ФППФ является профиль печатающих элементов, который определяется углом наклона боковой грани, измеряемым при основании печатающего элемента. От крутизны профиля печатающих элементов зависит разрешающая и выделяющая способности ФППФ, а также прочность сцепления печатающих элементов с подложкой, влияющая на тиражестойкость.

На рис. 8.1 представлены наиболее характерные профили печатающих элементов. Пологий профиль печатающих элементов (рис. 8.1, а Рис. 8.1. Профиль печатающих элементов на ФППФ: а - пологий; б - грибообразный; в - оптимальный) обеспечивает надежное закрепление их на подложке, но является нежелательным из-за возможного уменьшения глубины пробельных элементов. Грибообразный профиль (рис. 8.1, б) печатающих элементов приводит к их неустойчивости на подложке вплоть до возможной потери отдельных, особенно мелких, штриховых и растровых элементов. Наиболее предпочтительным является профиль печатающих элементов с углом при основании <?xml version="1.0"?>
(рис. 8.1, в), обеспечивающий высокую тиражестойкость.

Формирование печатающих элементов происходит в процессе основного экспонирования, при этом пологий профиль, как правило, образуется при избыточных, а грибообразный - при недостаточных величинах экспозиций. Происходящее при этом выпучивание поверхности и скругление граней печатающих элементов (рис. 8.1, а), приводящих к закопировке узких пробелов (рис. 8.1, а) или разрушению мелких печатающих элементов (рис. 8.1, б), являются причиной возникновения градационных и графических искажений. Более сложное влияние на профиль печатающих элементов оказывает соотношение экспозиций предварительного, если оно проводится, и основного экспонирования (рис. 8.2 Рис. 8.2. Схема профилей печатающих элементов при различных режимах экспонирования: 1 - при оптимальном экспонировании; 2 - при коротком времени предварительного экспонирования; 3 - при длительном времени предварительного экспонирования; 4 - при коротком времени основного экспонирования; 5 - при длительном времени основного экспонирования).

Пространственное разделение печатающих и пробельных элементов осуществляется в результате удаления незаполимеризованной композиции (ФПК), Скорость вымывания зависит от температуры, времени и условий подачи вымывного раствора. При недостаточном времени вымывания и низкой температуре вымывного раствора наблюдается уменьшение глубины пробельных элементов, что, в конечном итоге, также сказывается на размерах печатающих элементов и приводит к значительным градационным и графическим искажениям.

Попытка компенсировать низкие температуры увеличением времени вымывания не улучшает, как правило, качество ФППФ, так как длительное воздействие раствора может разрушить мелкие печатающие элементы. С ростом температуры скорость процесса вымывания увеличивается, причем и это может также привести к разрушению мелких элементов, а также к повышению степени набухания ФПК, причем скорость вымывания в узких пробелах меньше, чем в широких, что связано с большей скоростью передвижения макромолекул в широких пробелах по сравнению с узкими пробелами.

Определение оптимальных условий изготовления ФППФ на ФПП обеспечивает формирование требуемого профиля печатающих элементов, а также глубину пробельных элементов и сказывается на качестве печатных форм.

4. Методика выполнения работы

Изучение влияния технологических режимов на качество печатных форм проводится при использовании тест-объекта фирмы BASF аналогичного описанному в работе № 6, ч.1 (рис. 8.3 Рис. 8.3. Тест-объект фирмы BASF).

Тест-объект экспонируют на ФПП при различных временах основного экспонирования и вымывания (температура вымывания постоянна и равна 20°С).

Конкретные режимы изготовления ФПП в зависимости от типа исследуемых ФПП задаются преподавателем и изменяются в соответствии с указанными ниже значениями (см. табл. 8.1).

Таблица 8

Таблица 8.1. Режимы изготовления ФППФ
№№ п/п Вреия основномго экспонирования t1, мин Время вымывания t2, мин
1 t1 t2
2 0,5 t1 t2
3 1,5 t1 t2
4 0,1 t1 0,5 t2
5 - 1,5 t2

Варианты работы предусматривают исследования влияния либо времени экспонирования, либо времени вымывания.

Образцы 1-3 вымывают при 20°С в течение одного и того же времени <?xml version="1.0"?>
.

Образцы 4 и 5 вымывают при 20°С в течение различного времени - 0,5<?xml version="1.0"?>
и 1,5<?xml version="1.0"?>
соответственно.

Образцы ФПП подвергают экспонированию за тест-объектом, последовательно выкрывая проэкспонированные участки пластины непрозрачной черной бумагой. Полученные копии вымывают при заданных режимах. На всех готовых образцах оценивают параметры печатной формы и качество полученного изображения.

Необходимые параметры ФППФ определяют при использовании измерительной аппаратуры по следующим методикам:

  • измерение глубины пробельных элементов с помощью микроскопа МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой;
  • измерение профиля печатающих элементов с помощью микроскопа МБИ-1 и последующим измерением угла наклона боковой грани печатающего элемента с помощью транспортира;
  • измерение размеров штрихов на ФППФ с помощью микроскопа МБУ-4А и женевской линейки.

Работа выполняется бригадами студентов, которые получают задание по одному из вариантов, проводят работу и затем обмениваются результатами для составления отчета.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Оценить содержание тест-объекта и измерить на нем размеры штриховых элементов и диаметры точек в позитивном и негативном изображениях. Данные внести в табл. 8.2.

5.2. Подготовить пять образцов ФПП размером 7 x 20 см.

5.3. Провести экспонирование образцов по следующим вариантам задания:

  • образцы 1-3 в соответствии с позициями 1-3 табл. 8.1, изменяя время основного экспонирования;
  • образцы 4-5 в соответствии с позициями 4-5 табл. 8.1, изменяя время вымывания.

5.4. Провести вымывание образцов:

- образцы 1-3 вымывают в течение одного и того же времени <?xml version="1.0"?>
;

- образцы 4 и 5 вымывают в течение различного времени - 0,5<?xml version="1.0"?>
и 1,5<?xml version="1.0"?>
.

5.5. Измерить размеры штриховых элементов и диаметры точек на печатной форме и определить значения искажений их размеров по сравнению с размерами на тест-объекте (см. работу № 5. ч.2). Данные внести в табл. 8.2.

5.6. Определить глубину пробельных элементов на печатных формах, изготовленных при режимах, приведенных в табл. 8.1. Данные внести в табл. 8.3.

5.7. Оценить профиль печатающих элементов ФППФ, изготовленных при тех же режимах. Данные внести в табл. 8.3.

5.8. Оценить величину искажений штрихов и точек (см. работу № 3,ч.2).

5.9. Сделать выводы о влиянии режимов экспонирования и вымывания на качество ФППФ.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Комбинированный водовымывной формный процессор Combi.

6.2. Микроскопы МБУ-4А и МБИ-1.

6.3. Женевская линейка.

6.4. Транспортир.

6.5. Секундометр.

6.6. Цинкорубилка.

6.7. Тест-объект фирмы Basf.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Фотополимеризуемые формные пластины типа Nyloprint.

7.2. Вода в качестве вымывного раствора.

8. Содержание отчета

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

8.2. Характеристика применяемого оборудования.

8.3. Режимы проведения работы и экспериментальные результаты в виде табл. 8.2 и

8.4. Анализ качественных параметров изготовленных типографских печатных форм.

8.5. Выводы по работе.

Таблица 8

Таблица 8.2. Результаты воспроизведения штрихов и точек на ФППФ при различных режимах их изготовления
№№ п/п Режимы изготовления, мин Размеры элементов, мкм Искажения размеров элементов, %
основного экспонирования вымывания на тест-объекте на печатной форме
штрихов точек штрихов точек штрихов точек
                 

Таблица 8

Таблица 8.3. Параметры ФППФ
№№ п/п Режимы изготовления, мин Параметры ФППФ
основное экспонирование вымывание глубина пробельных элементов, мкм угол крутизны профиля печатающего элемента, градусы
         

9. Литература

  1. Технология изготовления печатных форм. Под ред. В.И. Шеберстова. М.: Книга, 1990. С. 127-148.
  2. Розум О.Ф., Золотухин А.В., Ивать Д.М., Лазаренко Э.Т. Печатные формы из фотополимеризующихся материалов. Киев: Техника, 1987. С. 84-103.
2.2.9.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Исследовать влияние условий вымывания на глубину пробельных элементов и структуру поверхности флексографских печатных форм, изготовленных на различных формных фотополимеризуемых пластинах.

2. Содержание работы

2.1. По аналоговой технологии изготовить копии для вымывания на двух типах флексографских формных пластин.

2.2. Изучить метод контроля времени вымывания флексографских форм.

2.3. Определить путем тестирования оптимальное время вымывания флексографских форм, изготовленных на различных формных пластинах.

3. Теоретическое обоснование

Флексографские фотополимерные печатные формы вымываются преимущественно в органических растворителях (сольвентах). Процесс проводится в устройствах непрерывного действия, которые транспортируют проэкспонированную формную пластину от стола загрузки до выгрузки вымытой печатной формы (см. раб. № 6 ч.1). Выбранная скорость перемещения пластины определяет продолжительность вымывания, которая зависит от типа пластин и необходимой глубины пробельных элементов (рис. 9.1 Рис. 9.1. Зависимость глубины пробельных элементов от скорости прохождения формы в вымывном процессоре).

Вымывание незаполимеризованного материала осуществляется с помощью щеток, совершающих возвратно-поступательное или вращательное движение. Положение щеток относительно пластины регулируется в зависимости от толщины формы, при этом изменяется давление щеток на печатную форму. Скорость транспортировки копии и величина давления щеток влияют на высоту рельефа и структуру поверхности печатной формы. Вымывной раствор, доведенный до заданной температуры, с помощью наноса подается к щеткам, где он, вымывая форму, насыщается ФПК, после чего направляется обратно в резервуар. При этом растворитель все больше насыщается мономером. С ростом насыщения раствора снижается его способность к вымыванию. Для того, чтобы концентрация раствора не превысила предельного значения, должен регулярно дозироваться свежий растворитель.

От концентрации вымывного раствора и его температуры зависят качественные параметры печатной формы, такие как необходимая глубина пробелов, отсутствие пятен на сплошных поверхностях, нарушения гладкости и структуры поверхности (эффект апельсиновой корки) и др. Высота рельефа форм, изготовленных на однослойных пластинах (см. раб. № 6 ч.1), определяется соотношением времени вымывания и экспозиции при экспонировании пластины с оборотной стороны. Многослойные пластины имеют определенную максимальную высоту рельефа и вымываются вплоть до стабилизирующей пленки. Например, на многослойных пластинах Nyloflex стабилизирующей пленкой задается высота рельефа, равная 0,7 мм.

После вымывания проводится очистка (ополаскивание) формы дли удаления с поверхности формы обогащенного полимером растворителя. Поверхность формы очищается при помощи щетки или валика и форма подсушивается. Время вымывания должно быть минимально необходимым, поскольку при длительном контакте пластины с раствором фотополимеризованный слой разбухает и возможно его отслоение или повреждение. Оптимальная продолжительность вымывания определяется путем изготовления тестовой формы для каждого нового типа формных пластин, при этом температура раствора поддерживается постоянной, а с помощью регенерации сохраняется неизменной его способность к вымыванию. Использование водовымывных пластин значительно улучшает экологию, снижает стоимость форм, позволяет исключить операцию финишинга и сократить время изготовления формы.

4. Методика выполнения работы

Исследование влияния режимов вымывания проводится на формных пластинах для изготовления форм с высотой рельефа примерно 1 мм и 3 мм. Формы с высотой рельефа - 1 мм вымываются ориентировочно 4,6,8 и 10 минут, а с высотой рельефа - 3 мм - 8, 10, 12 и 16 минут. Прижимное давление щеток задается в зависимости от рекомендуемой для данного типа формных пластин высоты рельефа формы.

Проэкспонированные с оборотной стороны и подвергшиеся основному экспонированию в заданных режимах пластины вымываются в вымывном процессоре в течение различного времени, задаваемом скоростью прохождения копии в процессоре. После вымывания формы подвергаются кратковременной сушке в сушильной секции (10-15 мин), после чего измеряется толщина формы и определяется высота рельефа по методике, изложенной выше (см. раб. №6 ч.1). По полученным данным строится зависимость глубины пробельных элементов от времени вымывания (рис. 9.2 Рис. 9.2. Определение оптимального времени вымывания формы) для каждого типа исследуемых пластин.

Для пластин толщиной от 0,76 до 2,54 мм рекомендуемая глубина пробельных элементов составляет 0,6-1,0 мм, при этом для растровых работ - 0,7 мм; для пластин толщиной от 2,54 до 3,18 мм она может составлять 0,9-1,2 мм, а для пластин толщиной до 6,35 мм глубина пробелов может достигать 3-3,5 мм. С учетом набухания высоту рельефа для более толстых пластин увеличивают, например, для пластин толщиной 2,84 мм - на 0,2 мм, и выбирают время вымывания, при котором глубина пробелов составляет 1,2 мм.

В зависимости от толщины формной пластины, а также от характера изображения (растровое или штриховое) задается высота рельефа и с помощью графика (рис. 9.2) определяется оптимальное время вымывания формы. Для этого находят по таблице необходимую высоту рельефа в соответствии с толщиной пластины (см. раб. № 6 ч.1) и корректируют это значение с учетом заданного преподавателем изображения. В соответствии с определенной практической глубиной пробельных элементов с помощью построенного графика зависимости h = f(t) находят время вымывания, обеспечивающее необходимый рельеф печатной формы.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Подготовить образцы пластин для проведения теста на вымывание. С этой целью вырезать 4 образца каждого типа пластин размером примерно 12 x 17 см.

5.2. На каждый образец поместить защитную пластину меньшую по размеру и экспонировать без вакуума в течение 10 мин.

5.3. Провести вымывание образцов в процессоре при различных скоростях движения транспортера, т.е. при различном времени вымывания в зависимости от толщины пластины (см. п. 4).

5.4. После сушки измерить с помощью настольного микрометра толщину основания формы на вымытых участках образцов и определить высоту рельефа. Данные занести в таблицу 9.1.

5.5. По полученным данным построить зависимость h = f(t) для каждого типа пластин.

5.6. Определить оптимальное время вымывания флексографских форм и оценить рельеф и структуру поверхности печатающих и пробельных элементов форм.

Таблица 9

Таблица 9.1. Данные о режимах вымывания и параметрах печатной формы
Тип пластины Толщина пластины, мм Скорость прохождения пластины V, см/мин Время вымывания t, мин Глубина пробелов h, мин Характеристика поверхности форм
           

6. Оборудование и инструменты

6.1. Экспонирующее устройство ECLF 1000.

6.2. Вымывной процессор 1000 Р или процессор Combi F1.

6.3. Резак.

6.4. Лупа 10х.

6.5. Микроскоп МБИ-1, МБУ-4А.

6.6. Настольный микрометр Т-1118.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Фотополимеризуемые формные пластины различных типов фирм DuPont и BASF.

7.2. Вымывной раствор.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Результаты измерений, представленные в виде таблицы и графиков для различных типов формных пластин.

8.3. Значения оптимальных режимов вымывания флексографских форм.

8.4. Выводы по работе.

9. Литература

Техника флексографской печати ч.1. Перевод с немецкого. Под ред. Митрофанова В.П., Сорокина Б.А. Изд-во МГУП, 2000. С. 145-148.

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

Продолжительность работы - 3 часа.

1.Цель работы

Изучить с использованием тест-объекта Digi Control Wedge методы контроля репродукционно-графических показателей форм, изготовленных по цифровой технологии, и оценить качество воспроизведения штриховых и растровых элементов этими формами.

2. Содержание работы

2.1. Изучить методы контроля РГП форм плоской офсетной печати, изготовленных по цифровой технологии.

2.2. Изготовить печатные формы при оптимальных режимах на различных типах светочувствительных формных пластин.

2.3. Провести измерение РГП этих форм.

2.4. Оценить качество воспроизведения растровых и штриховых элементов на исследуемых печатных формах.

3. Теоретическое обоснование

Запись печатных форм с помощью лазерного излучения на светочувствительные формные пластины осуществляется излучением видимого диапазона длин волн <?xml version="1.0"?>
.

Практическое применение для записи изображений находят следующие типы лазеров:

- фиолетовый лазерный диод (<?xml version="1.0"?>
нм);

- сине-зеленый газовый аргон - ионный лазер (<?xml version="1.0"?>
= 488 нм и 512 нм);

- зеленый твердотельный лазер удвоенной частоты (<?xml version="1.0"?>
= 532 нм);

- красный газовый гелий - неоновый лазер (<?xml version="1.0"?>
= 633 нм);

- красный лазерный диод (<?xml version="1.0"?>
нм).

Излучение этих лазеров обеспечивает протекание в приемных слоях светочувствительных формных пластин определенных процессов, являющихся результатом светового воздействия.

Световое воздействие может быть реализовано в том случае, если интенсивность лазерного излучения невелика, а время лазерного воздействия намного меньше времени перехода поглощенной энергии в тепловую. В результате светового воздействия в приемных слоях формных пластин протекают электрофотографические и фотохимические процессы.

Различают электрофотографические (малоприменяемые в настоящее время из-за низкого качества получаемого на них изображения), фотополимеризуемые и серебросодержащие формные пластины.

В фотополимеризуемых формных пластинах (см. рис. 10.1, а Рис. 10.1. Схема процесса изготовления печатной формы на фотополимеризуемой формной пластине первого поколения: а - формная пластина (1 - подложка, 2 - фотополимеризуемый слой, 3 - защитный слой); б - запись изображения лазером 4; в - нагревание; г - промывка; д - проявление; е - печатная форма (5 - печатающий элемент, 6 - пробельный элемент)) под действием лазерного излучения на участках его воздействия наблюдается сшивание (рис. 10.1, б) макромолекул фотополимеризуемого слоя. Таким образом формируются печатающие элементы, воспринимающие печатную краску.

Для фотополимеризуемых пластин первого поколения после экспонирования требуется нагревание, (рис. 10.1, в) результате которого завершается процесс полимеризации и повышается устойчивость экспонированных участков к действию проявителя. Последующая обработка включает промывку (рис. 10.1, г), сопровождаемую удалением защитного слоя 3, проявление в растворах (рис. 10.1, г) и гуммирование. После проявления на поверхности подложки образуются пробельные элементы. Фотополимеризуемые пластины второго поколения не требуют нагрева после экспонирования (отсутствует стадия в, см. рис. 10.1).

Достаточно широко в настоящее время используются серебросодержащие формные пластины (рис. 10.2, а Рис. 10.2. Схема процесса изготовления печатной формы на серебросодержащей формной пластине: а - формная пластина (1 - подложка, 2 - барьерный слой, 3 - эмульсионный слой, 4 - защитный слой); б - запись изображения лазером 5; в - проявление серебросодержащего слоя; г - промывка печатной формы; д - готовая печатная форма (6 - печатающий элемент, 7 - пробельный элемент)), формирование печатающих элементов на которых осуществляется в результате диффузии комплексов серебра. При световом воздействии лазера (рис. 10.2, б) частицы галогенида серебра активизируются и при проявлении (рис. 10.2, в) взаимодействуют с желатиной, входящей в состав эмульсионного слоя, образуя с ней устойчивые связи. При этом на неэкспонированных участках частицы галогенида серебра, наоборот, приобретают подвижность и способность к диффузии (рис. 10.2, в). Диффундируя из эмульсионного слоя через барьерный слой к поверхности подложки, эти частицы формируют на нем печатающие элементы. При последующей промывке водой (рис. 10.2, г) эмульсионный слой и также растворимый в воде барьерный слой смывается с подложки, на которой формируются пробельные элементы.

4. Методика выполнения работы

Для оценки РГП печатных форм, изготовленных по цифровой лазерной технологии, используется тест - объект Digi Control Wedge фирмы Agfa, представленный в цифровом виде.

Общий вид тест-объекта приведен на рис. 10.3 Рис. 10.3. Строение тест-обекта Digi Control Wedge: 1 - элемент для контроля фокусировки; 2 - шкала контроля экспозиций; 3 - элемент для контроля воспроизведения штриховых элементов; 4 - растровая шкала (независимая от RIP); 5 - 'рабочая' растровая шкала, отражающая установленный растр и корректировки на RIP; 6 - окно с информацией о растрировании; 7 - информационное окно, а на рис. 10.4 Рис. 10.4. Увеличенное изображение фрагментов 2 и 3 тест-объекта Digi Control Wedge - его отдельные фрагменты 2 и 3.

Фрагмент 2 контроля экспозиции состоит из 6 круглых полей, которые содержат растровые элементы, расположенные в шахматном порядке. На каждом поле расположены растровые элементы с размером (в пикселах) от 1 x 1, 2 x 2 и т.д. до 6 х 6. Фон вокруг полей состоит из растровых элементов в 8 x 8 и служит для визуального сравнения с круглыми полями. Все поля, включая фон, состоят из растровых точек с <?xml version="1.0"?>
, равной 50%. Экспозиция оценивается путем визуального контроля, сравнивая круглые поля фрагмента 2 тест-объекта с фоном: при правильно подобранной экспозиции круглые поля сливаются с фоном, при неправильно выбранной - круглые поля (особенно поля в 1 x 1 и 2 x 2 пикселом) хорошо различимы на растровом фоне.

Фрагмент 3 содержит микроштрихи (в их негативном и позитивном исполнении) четырех различных размеров от 1 до 4 пикселов. Ширину этих линий в зависимости от выбранного разрешения можно определить по таблице 10.1.

Таблица 10

Таблица 10.1. Размер микроштрихов (в мкм) в зависимости от разрешения в dpi
dpi 1 pixel 2 pixel 3 pixel 4 pixel
4000 6,4 12,7 19,1 25,4
3600 7,1 14,1 21,2 28,2
3200 7,9 15,9 23,8 31,8
3048 8.3 16.7 25.0 ЧЧ Ч
2540 10,0 20,0 30,0 40,0
2400 10,6 21,2 31,8 50,8
1800 14,1 28,2 42,3 56/
1524 16,7 33,3 50,0 66,7
1270 20,0 40,0 60,0 80,0
1200 21,2 42,3 63,5 84,7
1016 25,0 50,0 75,0 100,0
1000 25,4 50,8 76,2 101.6

Растровая шкала (независимая от RIP) - фрагмент 4 состоит из полей с различными <?xml version="1.0"?>
, которые расположены таким образом, чтобы можно было бы легко сравнивать по величине точки в светах и тенях изображения. Для этого они расположены попарно, например, поля с <?xml version="1.0"?>
= 1% и 99%, 2% и 98% и т.д. Дополнительное поле с <?xml version="1.0"?>
= 50% позволяет оценивать воспроизведение изображения в средних полутонах.

Тест-объект записывают в оптимальных режимах (режимы задаются преподавателем; на исследуемые формные пластины и проводят их обработку. На полученных печатных формах оценивают воспроизведение штриховых и растровых элементов по методикам, описанным в работе № 3, ч.2, используя микроскоп МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой для измерения размеров штрихов и дотметр ICPlate для измерения <?xml version="1.0"?>
.

Работа дотметра основана на проецировании части растрового изображения (в несколько миллиметров) на ПЗС-матрицу. Полученные цифровые данные об изображении регистрируются с помощью мини-камеры, на экране которой получается снимок контролируемой поверхности. Это позволяет оценить форму растровых точек.

На основании полученной информации внутреннее программное обеспечение определяет параметры растровой структуры, при этом <?xml version="1.0"?>
вычисляется не по математическим формулам (как в денситометре), а в результате обработки полученного оцифрованного изображения.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться с описанием электронной версии тест-объекта, предназначенного для оценки РГП печатных форм.

5.2. Изучить принцип работы дотметра, используемого для контроля на печатных формах, изготовленных цифровой записью.

5.3. Изготовить печатные формы при оптимальных режимах на различных типах светочувствительных пластин.

5.4. Заполнить по заданной форме карты технологических процессов изготовления печатных форм на различных типах формных пластин.

5.5. Оценить размеры минимально воспроизводимых штриховых элементов. Данные занести в таблицу 10.2.

5.6. Оценить интервалы воспроизводимых градаций. Данные занести в таблицу 10.2.

5.7. Провести сравнение РГП исследуемых печатных форм.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Формовыводное устройство для записи печатных форм с соответствующим программным обеспечением типа Prossetter фирмы Heidelberg.

6.2. Процессоры для обработки экспонированных формных пластин.

6.3. Микроскоп МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой.

6.4. Дотметр ICPlate фирмы Gretag Machbeth.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Светочувствительные формные пластины типа Lithostar и № 91 фирмы Agfa размером 40 x 50 см.

7.2. Обрабатывающие растворы для пластин указанных типов.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Технологические карты процессов изготовления печатных форм исследуемых формных пластин.

8.3. Результаты сравнительного анализа исследуемых показателей печатных форм.

8.4. Выводы по работе.

Таблица 10

Таблица 10.2. Результаты оценки показателей печатных форм
№№ п/п Типы исследуемых формных пластин Показания шкалы контроля экспозиции Размер минимально воспроизводимого штриха, мкм Интервал вое прошв адимых градаций, ,%
1        
2        

9. Литература

Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 643-645.

2.3.2.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить с использованием тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge методы контроля РГП печатных форм, изготовленных по цифровой технологии на термочувствительных формных пластинах, и оценить воспроизведение штриховых и растровых элементов на этих формах.

2. Содержание работы

2.1. Изучить методы контроля воспроизведения изображения на печатных формах, изготовленных по цифровой технологии.

2.2. Ознакомиться с технологией изготовления печатных форм на исследуемых типах термочувствительных формных пластин.

2.3. Изготовить печатные формы при оптимальных режимах на термочувствительных формных пластинах.

2.4. Оценить РГП исследуемых печатных форм.

3.Теоретическое обоснование

Термочувствительные формные пластины используются для цифровой записи печатных форм инфракрасным лазерным излучением с длиной волны <?xml version="1.0"?>
> 830 нм. Тепловое воздействие этого диапазона длин волн стимулирует протекание в приемных слоях формных пластин термических процессов, в результате которых поглощенная энергия лазерного излучения повышает температуру слоя до значений, обеспечивающих протекание в слое тех или иных превращений. В зависимости от природы приемного слоя и длины волны излучения эти превращения сопровождаются термодеструкцией, термоструктурированием, изменением агрегатного состояния, инверсией смачиваемости.

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

Технологические процессы изготовления печатных форм на термочувствительных формных пластинах различных типов отличаются друг от друга тем, что в случаях протекания в слоях термических деструкции или структурирования, обязательным является проведение обработки в растворах. Формные пластины, в приемных слоях которых под действием ИК-излучения наблюдается изменение агрегатного состояния {например, в результате возгонки) или инверсия смачиваемости, такой обработки не требуют. Эта отличительная особенность термочувствительных формных пластин двух последних типов делает возможным их использование в технологиях цифровой записи печатных форм по схеме "компьютер - печатная машина" (см. работы № 7 и 8, ч.1).

В результате реализации процесса записи и проведения "мокрой" обработки (если она необходима) формируются печатающие и пробельные элементы на формах. Если процесс записи сопровождается термодеструкцией (рис. 11.1 Рис. 11.1. Схема изготовления печатной формы на термочувствительной формной пластине (реализуется процесс термодеструкции): а - формная пластина (1 - подложка, 2 - гидрофобный слой, 3 - термочувствительный слой); б - запись изображения лазером 4; в - проявление, г - печатная форма (5 - печатающий элемент, 6 - пробельный элемент)) или термоструктурированием приемного слоя (рис. 11.2 Pиc. 11.2. Схема изготовления печатной формы на термочувствительной формной пластине (реализуется процесс термоструктурирования): а - формная пластина (1 - подложка, 2 - термочувствительный слой); б - запись изображения лазером 3; в - нагревание, г - проявление, д - печатная форма (4 - печатающий элемент, 5 - пробельный элемент)), то после проявления в растворах печатающие элементы формируются на самом слое, пробельные - на гидрофильной подложке.

На термочувствительных пластинах (рис. 11.1, а), на которых реализован процесс термодеструкции, пробельные элементы образуются после растворения слоя на участках воздействия излучения (рис. 11.1, б), при этом в слое 3 свойства изменяются таким образом, что проявитель (рис. 11.1, в) проникает через него и растворяет слой 2. В результате этого удаляются оба слоя и обнажается поверхность подложки.

При осуществлении процесса структурирования на участках воздействия излучения, наоборот (рис. 11.2, б), формируются печатающие элементы, при этом эти пластины после экспонирования могут подвергаться (при необходимости) дополнительному нагреву (рис. 11.2, в) перед проявлением (рис. 11.2, г). В случае, если в структуру формной пластины входит покрытие, которое содержит термически активные компоненты, исключающие неполную сшивку экспонированных участков, то предварительного нагрева не требуется.

Процесс возгонки, сопровождаемый изменением агрегатного состояния, используется для записи печатных форм плоской офсетной печати (для ОБУ - см. работу № 8, ч.1). Поэтому в зависимости от молекулярно-поверхностных свойств приемного слоя печатающие элементы формируются либо на подложке (она должна быть олеофильна), либо на вспомогательном слое, обладающем аналогичными свойствами. Пробельные элементы соответственно формируются на самом слое (для ОСУ) или поверхности антиадгезионного слоя (для ОБУ).

Разновидностью формных пластин, изображение на которых формируется в результате возгонки, являются термочувствительные пластины, при нагревании которых тонкий приемный слой серебра расплавляется и за счет сил поверхностного натяжения собирается каплей и в дальнейшем засасывается специальным сборником. Такие пластины дополнительной обработки в растворах не требуют. Не требуют "мокрой" обработки и термочувствительные пластины, которые содержат термоактивные частицы, которые под действием лазера расплавляются и прочно закрепляются на подложке, формируя печатающие элементы. Неэкспонированные участки на будущих пробельных элементах размягчаются (увлажняющим раствором) и отделяются от поверхности за счет липкости краски.

4. Методика выполнения работы

После получения задания от преподавателя о типе исследуемых термочувствительных формных пластин и режимах их экспонирования студенты проводят запись изображения на формные пластины и их обработку (если она необходима) при оптимальных режимах.

Для оценки РГП печатных форм различных типов, изготовленных на термочувствительных формных пластинах, используется метод, основанный на использовании тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge (рис. 11.3 Рис. 11.3. Строение тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: 1 - информационное поле, 2 - поля для контроля разрешения, 3 - поля для контроля фокусировки, 4 - поля геометрической диагностики, 5 - поля для визуального контроля экспозиции, 6 - поля для контроля воспроизведения градаций тонов изображения):

- фрагмент 2 Рис. 11.4, а. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 2 (рис. 11.4) представляет собой участки, состоящие из двух полукруглых элементов; в одном из элементов изображение, состоящее из позитивных линий, расходящихся лучами из центра, в другом - из негативных линий, причем ширина каждого из лучей в два раза больше ширины номинальной развертки.

Разрешение обоих контрольных участков измеряется в dpi (для преобразования в метрическую систему измерений эту величину необходимо разделить на 2,54). Таким образом, при разрешении 1270 dpi разрешение составляет 500 л/см; с учетом разрешения ширина строки развертки обратно пропорциональна частоте и равна 20 мкм.

- фрагмент 3 Рис. 11.4, б. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 3 состоит из трех участков (с поклеточной разбивкой), обозначенных 1 x 1, 2 x 2, 4 x 4 и состоит из элементов, расположенных в шахматном порядке, размеры их кратны одной, двум или четырем ширинам номинальной строки развертки.

- фрагмент 4 Рис. 11.4, в. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 4 состоит из шести колонок с элементами, размеры которых устанавливаются в пределах ширины номинальной строки развертки. Первые две колонки содержат линейчатый растр, причем ширина соответствует величине, однократной (в первой колонке) и двухкратной (во второй колонке) ширине строки развертки; штрихи расположены горизонтально и вертикально. В колонках с третьей по шестую воспроизводятся позитивное и негативное изображение строк, горизонтально и вертикально расположенных с шагом в 24 раза больше ширины номинальной строки развертки.

- фрагмент 5 Рис. 11.4, г. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 5 состоит из полей в форме прямоугольников с проклеточной разбивкой 4 x 4 с шахматным наполнением, помещенных внутри полутоновых полей с <?xml version="1.0"?>
от 35% до 85% с шагом 5%. При оптимальных условиях воспроизведения и идеальной градационной передаче поля шахматного заполнения совпадают с 50% полем. Фрагмент служит также для контроля стабильности процесса записи печатных форм.

- фрагмент 6 Рис. 11.4, д. Увеличенное изображение отдельных фрагментов тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge: фрагмент 6 состоит из растровых полей с <?xml version="1.0"?>
от 0 до 5% (с шагом 1%), далее от 10% до 90% (с шагом 10%) и от 95% до 100% (вновь с шагом 1%).

После записи тест-объекта на приемный слой формной пластины и проведения соответствующей обработки (если она необходима для исследуемых формных пластин) измеряются следующие показатели: размер воспроизводимых штриховых элементов и интервал воспроизводимых градаций. Измерения размеров элементов на фрагментах 4 и 6 на печатной форме проводятся также, как это описано в работе № 10, ч.2. Дополнительно оценивают конфигурацию штриховых и растровых элементов на их изображении на экране дотметра.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться с описанием электронной версии используемого в работе тест-объекта UGRA/FOGRA Digital Plate Control Wedge.

5.2. Записать тест-объект на исследуемые термочувствительные формные пластины.

5.3. Провести обработку экспонированных пластин (если она необходима).

5.4. Заполнить по заданной форме карты технологических процессов изготовления печатных форм на исследуемых типах термочувствительных формных пластин.

5.5. Оценить размеры минимально воспроизводимых штриховых элементов. Данные занести в таблицу 11.1.

5.6. Оценить интервалы воспроизводимых градаций. Данные занести в таблицу 11.1.

5.7. Построить градационную характеристику, измерив <?xml version="1.0"?>
во всем интервале градаций, в том числе, в высоких светах и глубоких тенях.

5.8. Проанализировать воспроизведение штриховых и растровых элементов, визуально оценить их конфигурацию.

5.9. Провести сравнение РГП исследуемых печатных форм.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Формовыводное устройство, оснащенное ИК-лазером, с соответствующим программным обеспечением типа Lotem фирмы Сrео.

6.2. Процессор для обработки экспонированных формных пластин.

6.3. Микроскоп МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой.

6.4. Domметр ICPlate фирмы Cretag Machbeth.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Термочувствительные формные пластины следующих типов: Thermostar фирмы Agfa; Thermal фирмы Kodak Polychrome; Anthem фирмы Presstek размером 38,1 x 45,7 см.

7.2. Обрабатывающие растворы для исследуемых формных пластин.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Технологические карты процессов изготовления печатных форм на исследуемых типах формных пластин.

8.3. Результаты сравнительного анализа исследуемых показателей печатных форм.

8.4. Градационные кривые исследуемых печатных форм.

8.5. Выводы по работе.

Таблица 11

Таблица 11.1. Результаты измерений репродукционно-графических показателей печатных форм
№№ п/п

 

Типы исследуемых формных пластин Размер минимально воспроизводимого штриха, мкм Интервал воспроизводимых градаций Sотн, % Результаты анализа конфигурации элементов
штриховых растровых
           
           

9. Литература

Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 646-649.

2.3.3.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить цифровую технологию изготовления форм плоской офсетной печати на пластинах с копировальным слоем и оценить воспроизведение изображений этими формами.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с цифровой технологией и оборудованием для изготовления офсетных печатных форм на формных пластинах с копировальным слоем (СТсР).

2.2. Изготовить печатные формы на различных типах формных пластин с позитивным и негативным копировальным слоем при оптимальных режимах записи.

2.3. Оценить точность воспроизведения изображений исследуемыми печатными формами.

3. Теоретическое обоснование

Цифровая запись офсетных печатных форм, реализующая возможность использования традиционных монометаллических формных пластин, известная как СТсР (computer to conventional plate), осуществляется при экспонировании УФ-лампой (с длиной волны излучения 360 <?xml version="1.0"?>
450 нм) в формовыводном устройстве UV-Setter. На рис. 12.1 Pиc. 12.1. Схема принципа записи по технологии СТсР в устройстве UV-Setter показан принцип записи изображения на формную пластину по технологии СТсР.

В устройстве осуществляется процесс DSI (direct screen imaging - цифровое растровое экспонирование), основанный на технологии DLP (digital light processing - цифровая модуляция света). Основой этой технологии является использование микрозеркального устройства DMD-чипа, на котором расположено 1,3 миллиона микрозеркал (площадь одного микрозеркала 16 <?xml version="1.0"?>
). В процессе экспонирования в записывающей головке мощный поток излучения УФ-лампы 2 направляется рефлектором 1 на конденсорную линзу 3. Создаваемый ею параллельный световой поток с равномерной освещенностью поступает на зеркало 4, а затем на микрозеркальный чип 5.

Каждое микрозеркало чипа управляется таким образом, что будет направлять отраженный луч либо в фокусирующую линзу 6, либо мимо нее. Поэтому каждое из зеркал формирует точку, которая в дальнейшем и проецируется на формную пластину 7 (минимальный размер элементарной точки в зависимости от разрешения равен от 10 до 28 мкм).

Устройство обеспечивает достаточно высокое качество экспонирования, которое связано с тем, что формируется квадратная точка с резкими краями, причем такое качество может быть достигнуто при меньших разрешениях, сокращая время обработки в RIP и время экспонирования формной пластины.

Процесс записи в устройстве UV-Setter по технологии СТсР максимально приближен к традиционной технологии экспонирования в копировальном станке. Устройство построено по плоскостному принципу (т.е. экспонирование происходит на плоской поверхности) и снабжено столом с вакуумным прижимом. Неизменное и точное расстояние между объективом и поверхностью пластины обеспечивает высокие результаты. Благодаря четкой фокусировки излучения появляется возможность избежать деформации растровой точки. В режиме реального времени позиционирующее устройство производит компенсацию в зависимости от изменения толщины пластины или неравномерности ее поверхности, поэтому независимо от толщины достигается высокая точность фокусировки.

Все модели СТсР-устройств управляются с помощью компьютерной панели, клавиатуры и мыши.

В устройстве могут экспонироваться формные пластины различных форматов. К другим преимуществам устройства относится простота замены систем перфорации для штифтовой приводки на различных машинах. Немаловажным является также тот факт, что UV-Setter может быть легко интегрирован в уже существующую технологию допечатной обработки изданий и может использоваться совместно с цифровыми устройствами цветопробы, системами подготовки файлов для настройки зональной подачи краски в печатной машине.

Различные модели UV-Setter позволяют записывать от 7 до 25 форм в час (имеется в виду полное использование формата; для записи на формные пластины меньших размеров скорость выше), хотя специализированные устройства для газетного производства могут записывать и до 100 пластин в час. Повышение производительности достигается также использованием в устройстве двух записывающих головок.

Устройство UV-Setter может осуществлять запись изображения на формные пластины как с позитивным, так и негативным копировальным слоем.

4. Методика выполнения работы

Работа выполняется небольшими группами студентов, которые оценивают РГП печатных форм различных типов с негативным и позитивным копировальным слоем, записанных на UV-Setter при оптимальных режимах и в дальнейшем обмениваются результатами для сравнения возможностей технологии при использовании различных формных пластин.

Для оценки РГП печатных форм, изготовленных по технологии СТсР на различных типах формных пластин, с модельного тест-объекта изготавливают две формы. Режимы экспонирования являются оптимальными для каждого типа формных пластин; они определяются заранее с помощью ступенчатой полутоновой шкалы типа СПШ-К и задаются преподавателем.

Тест-объект, представленный в электронном виде, включает:

- штриховые элементы различного размера от 10 до 100 мкм;

- растровую шкалу, содержащую поля с <?xml version="1.0"?>
в области полутонов от 10% до 100% с шагам 10% (L = 60 л/см и 120 л/см);

- фрагменты текста различной гарнитуры и кегля от 4 п. до 16 pt.

Указанный тест-объект может быть смоделирован для записи как в негативном, так и позитивном исполнении.

Оценка воспроизведения штриховых элементов осуществляется на микроскопе МБУ-4А с окуляр-микрометрический насадкой, а растрового изображения - на денситометре фирмы Gretag.

Данные о возможностях технологии СТсР дополняются оценкой качества оттисков, полученных с печатных форм различных типов, заранее изготовленных и предлагаемых преподавателем. На этих оттисках оценивают воспроизведение штриховых (в том числе, текстовых) и растровых элементов изображения и сравнивают их с результатами, полученными при выполнении работы.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Получить у преподавателя вариант работы и данные о режимах экспонирования и обработки исследуемых формных пластин (вариант 1 - с негативным копировальным слоем, вариант 2 - с позитивным копировальным слоем).

5.2. Подготовить образцы формных пластин размером 15 x 20 см.

5.3. Провести экспонирование и обработку полученных копий при оптимальных режимах записи.

5.4. Оценить размер минимально воспроизводимого штрихового и текстового изображений, а также растровых элементов с различной линиатурой. Данные занести в таблицу 12.1.

5.5. Построить градационные кривые растрового изображения с исследуемыми линиатурами.

5.6. Получить данные о тех же показателях у студентов, которые занимались исследованием печатных форм другого типа. Данные занести в ту же таблицу 12.1.

5.7. Провести сравнение полученных результатов, оценив возможности технологии СТсР при использовании различных типов формных пластин.

5.8. На готовых оттисках, ранее полученных с аналогичных печатных форм, оценить воспроизведение штриховых и растровых элементов. Сделать выводы о качестве оттисков, полученных с печатных форм, изготовленных на формных пластинах с негативным и позитивным копировальным слоем.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Формовыводное устройство типа UV-Setter.

6.2. Процессор для обработки копий (допускается использование кюветы для проведения обработки ручным способом).

6.3. Цинкорубилка для подготовки образцов формных пластин.

6.4. Оптический диск с электронной версией тест-объекта.

6.5. Микроскоп МБУ-4А с окуляр-микрометрической насадкой.

6.6. Денситометр фирмы Gretag.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Формные пластины монометаллические с позитивным и негативным копировальными слоями фирм Agfa, Lastra и др.

7.2. Растворы, рекомендованные для обработки исследуемых формных пластин.

7.3. Оттиски, ранее полученные с аналогичных печатных форм.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Результаты сравнения репродукционно-графических показателей печатных форм различных типов (таблица 12.1).

Таблица 12

Таблица 12.1. Результаты оценки репродукционно-графических показателей печатных форм
№№ п/п Исследуемые формные пластины Размер минимально воспроизводимого штриха, мкм Интервал воспроизведения градаций, del-S-otn.gif (379 bytes), % Результаты воспроизведения текста
60 л/см 120 л/см
           
           

8.3. Градационные характеристики исследуемых печатных форм.

8.4. Результаты оценки тех же показателей (см. таблицу 12.1) на оттисках, полученных с печатных форм.

8.5. Выводы по работе.

9. Литература

  1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 628.
  2. Самарин Ю.Н. Допечатное оборудование. М.: МГУП, 2002. С. 471-472.
2.3.4.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить технологию и оценить точностные характеристики форм плоской офсетной печати, изготовленных на лазерном принтере.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с цифровой технологией и оборудованием для изготовления форм плоской офсетной печати на лазерном принтере.

2.2. Изготовить печатные формы по технологии СТР с применением лазерного принтера на различных формных пластинах.

2.3. Определить репродукционно-графические показатели изготовленных форм и сделать вывод об их технологических возможностях.

3. Теоретическое обоснование

Цифровая технология изготовления печатных форм с использованием лазерного принтера применяется для печати малоформатной малотиражной продукции способом плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов. Хорошие экономические показатели технологии компьютер - печатная форма с использованием лазерного принтера обеспечиваются высокой скоростью изготовления печатной формы, отсутствием химической обработки, а также относительно невысокой стоимостью выводного оборудования и формных пластин на бумажной или полиэстеровой подложках с гидрофильным покрытием.

Пробельные элементы бумажных или полиэстеровых форм формируются на гидрофильном слое, который может состоять из гидрофильного полимера с добавками наполнителя, дубителя и других компонентов, придающих физико-химическую устойчивость гидрофильной пленке в процессе печати. Печатающие элементы форм представляют собой гидрофобную пленку тонера, закрепленного на поверхности формной пластины. Тиражестойкость таких форм обычно не превышает десяти тысяч оттисков.

Технология СТР включает компьютерное создание файла, содержащего электронную версию печатной формы, и вывод тексто-изобразительной информации на формный материал. Для повышения тиражестойкости иногда проводят термообработку готовых форм. Технология реализуется с помощью компьютера PC или Мае и лазерного принтера, например, Hewlett-Packard Laser Jet 5100, Xante Plate Maken 4 с разрешением печати (в зависимости от модели) от 600 до 2400 dpi и оперативной памятью 16-256 Мбайт.

Файл данных представляет собой цифровое описание выводимой на запись в формате данных Post-Script полосы печатной формы. Горизонтальное разрешение лазерного принтера определяется числом точек в одной строке и ограничено точностью фокусировки лазерного луча, а вертикальное разрешение определяется шагом вращения барабана.

Принцип работы лазерного принтера (рис. 13.1 Рис. 13.1. Схема лазерного принтера: 1 - лазер; 2 - призма; 3 - зеркало; 4 - цилиндр; 5 - картридж с тонером; 6 - пластина; 7 - механизм подачи пластины; 8 - нагревательное устройство; 9 - коротрон; 10 - печатная форма) заключается в экспонировании лазером 1 поверхности цилиндра (барабана) с фоточувствительным покрытием 4 и формировании на ней скрытого электростатического изображения в виде потенциального рельефа, притягивающего частицы тонера, которые затем переносятся на поверхность формной пластины 6.

Первоначальный заряд поверхности цилиндра, имеющего полупроводниковое покрытие, обеспечивается с помощью коронирующего провода. Неподвижно установленный лазер, управляемый микроконтроллером, посылает световой импульс, который с помощью призмы 2 и зеркала 3 направляется на поверхность цилиндра, поточечно меняя величину электрического заряда поверхности. Находящийся в бункере картриджа 5 тонер заряжен и, попадая на поверхность цилиндра 4, прилипает к участкам, несущим изображение. Перенос изображения осуществляется за счет электростатических сил. Последующее закрепление печатающих элементов проводится в нагревательном устройстве 9 с получением готовой формы 10.

Лазерный принтер должен обеспечивать надежную проводку формы, толщина которой при использовании полиэстеровой пластины составляет 0,1 мм, а также обеспечивать минимальную подачу тонера. При этом печатающие элементы должны иметь хорошую адгезию к поверхности пластины и высокую механическую прочность к истиранию.

Устойчивость печатающих элементов формы, сформированных при закреплении тонера в процессе прохождения формы через принтер, зависит от скорости вывода. Чем дольше форма подвергается термообработке, тем выше ее тиражестойкость.

Репродукционно-графические показатели форм, изготовленных с использованием лазерного принтера, обеспечивают воспроизведение текста шрифтом малого кегля с 4 пунктов, одноцветных штриховых и растровых изображений с линиатурой до, примерно, 34 лин/см, а также двухцветных штриховых изображений. Следует учитывать, что принтер дает увеличение площади растровых элементов относительно цифрового массива данных, поэтому необходимо проводить коррекцию градационной кривой при печати. Такую возможность представляют многие программы верстки, например, QuarkXpress, а также некоторые принтеры. Величину коррекции следует подбирать экспериментально для каждого принтера с учетом линиатуры вывода.

Для изготовления печатных форм используются формные пластины NovaDom, KimoPlate, Agfa Laser-Link Plate, XanteMYRIAD4 PAPER PLATES, и др. форматом до A3. Для обеспечения хороших печатно-технических характеристик формная пластина должна обладать размероустойчивостью и не деформироваться при прохождении через нагревательные элементы принтера, не растягиваться при закреплении на формном цилиндре и в процессе печати. Поскольку формный материал достаточно жесткий и скользкий, повторяемость при выводе форм невысока и составляет 0,5-1 мм.

4. Методика выполнения работы

Технология изготовления офсетной печатной формы на лазерном принтере включает подготовку на компьютере изображения для вывода, размещение формной пластины в принтере таким образом, чтобы формирование изображения происходило со стороны гидрофильного покрытия пластины, вывод печатной формы и ее обжиг в специальном устройстве.

Перед выводом на формную пластину файл печатной формы необходимо выверить. Для контроля можно сделать пробный вывод на бумагу такого же формата.

Вывод печатной формы осуществляется на лазерном принтере LG 5100, при режимах, предварительно подобранных для двух типов формных пластин.

Перед помещением пластины в подающий лоток принтера следует избегать попадания на ее поверхность отпечатков пальцев и других загрязнений.

Оценка точностных параметров печатных форм проводится путем контроля воспроизведения тестового изображения. Тестовое изображение задается в виде файла в формате PDF и содержит 20-поль-ную растровую шкалу с линиатурой 34 лин/см (85 Ipi) с SOTH от 5 до 100% , штриховую миру, содержащую штрихи от 60 до 200 мкм и 8 групп штрихов той же толщины, шрифт двух гарнитур кеглем от 6 до 16 pt.

Ширина внутрибуквенных просветов и соединительных штрихов шрифта на печатной форме измеряется с помощью микроскопа с окуляр-микрометрической насадкой при увеличении 40-60х или женевской линейкой.

Относительная площадь растровых элементов на печатной форме измеряется с помощью денситометра Gretag или X-Rite.

Качественная оценка воспроизведения текстового изображения воспроизведения соединительных штрихов и засечек шрифтов различного кегля и гарнитур. Точность воспроизведения штрихов оценивается по методике, изложенной выше (см. раб. № 3).

Точность воспроизведения шрифта на печатной форме оценивается путем расчета коэффициентов искажений ширины внутрибуквенного просвета <?xml version="1.0"?>
и толщины соединительного штриха <?xml version="1.0"?>
(рис. 13.2 Рис. 13.2. Определение размеров внутрибуквенного просвета и толщины соединительного штриха) на печатной форме по сравнению с ее цифровой версией по следующим формулам:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- толщина соединительного штриха на печатной форме; <?xml version="1.0"?>
- толщина соединительного штриха в цифровом массиве данных.

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- ширина внутрибуквенного просвета на печатной форме; <?xml version="1.0"?>
- ширина внутрибуквенного просвета в цифровом массиве данных.

На практике считается допустимым искажение, при котором <?xml version="1.0"?>
не превышают <?xml version="1.0"?>
20-25%.

Для расчета коэффициентов из тест-объекта выбираются буквы текста соответствующего кегля. Точность воспроизведения шрифта оценивается на примере прописной буквы Н шрифта гарнитуры ProgmaticaC кеглей 6 п и 8 п. Размеры объектов в цифровом массиве данных составляют: для кегля 6 п. <?xml version="1.0"?>
= 0,745 мм, <?xml version="1.0"?>
= 0,167 мм, для кегля 8 п. <?xml version="1.0"?>
= 0,993 мм, <?xml version="1.0"?>
= 0,223 мм.

5. Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомиться с оборудованием для изготовления форм по технологии СТР с использованием лазерного принтера.

5.2. Оценить содержание контрольного теста в ЭВПФ (рис. 13.3 Рис. 13.3. Содержание теста).

Ввести (при необходимости) данные, включающие номер учебной группы и дату проведения занятий.

5.3. Осуществить вывод изображения на формные пластины в рекомендуемых режимах.

5.4. Оценить точностные параметры печатных форм путем контроля воспроизведения изображения с построением градационных кривых воспроизведения, связывающих относительную площадь печатающих элементов на печатной форме с заданными размерами в цифровом массиве данных. Результаты измерений занести в таблицу 13.1, построить <?xml version="1.0"?>

5.5. Оценить воспроизведение шрифтов различного кегля по изменению размеров соединительных штрихов и внутрибуквенных просветов, рассчитать <?xml version="1.0"?>
, результаты занести в таблицу 13.2.

5.6. Определить значения разрешающей и выделяющей способности формы по воспроизведению штриховых элементов. Данные занести в таблицу 13.2.

5.7.Сделать выводы о репродукционно-графических показателях и технологических возможностях форм, изготовленных по технологии компьютер - печатная форма на лазерном принтере.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Компьютер, PC.

6.2. Лазерный принтер LG 5100.

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

6.4. Лупа 10х.

6.5. Женевская линейка.

6.6. Файл, содержащий тест-объект.

6.7. Денситометр Gretag.

7. Материалы

7.1. Формные пластины на бумажной и полиэстеровой подложке Nova Dom или др.

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, графики зависимостей и анализ точностных характеристик печатной формы.

8.4. Выводы по работе.

Таблица 13

Таблица 13.1. Значения S-otn-ZMD.gif (431 bytes) и  Sotn-PF.gif (392 bytes), полученные на формах, изготовленных
на различных формных пластинах
Тип формной пластины В цифровом массиве данных
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 100

Тип формной пластины

Таблица 13.2. Оценка воспроизведения текста, разрешающей и выделяющей способности форм
Тип формной пластины Кегль шрифта ШП, мкм КП, % ТС, мкм КС, % В, мкм R, мм-1
ШП.Ц ШП.П.Ф ТС.Ц ТС.П.Ф
                   

9. Литература

  1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 649, 652-653.
  2. Уарова P.M., Стерликова А.В. Оперативная полиграфия М.: МГУП, 2004. С. 89.
2.3.5.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Изучить методы компенсации градационных искажений формных процессов при изготовлении печатных форм по цифровой технологии на флексографских фотополимеризуемых пластинах с масочным слоем.

2. Содержание работы

2.1. Ознакомиться с методами компенсации градационных искажений в цифровых технологиях изготовления флексографских печатных форм.

2.2. Изготовить печатную форму без использования при растрировании на стадии записи изображения на масочный слой ФПП компенсационной кривой.

2.3. Оценить размеры растровых точек на печатной форме и определить градационную характеристику.

2.4. Построить компенсационную кривую формного процесса с учетом полученной градационной характеристики.

2.5. Изготовить печатную форму с применением кривой компенсации градационных искажений при тех же оптимальных режимах экспонирования и вымывания.

2.6. Оценить градационную передачу растрового изображения на печатной форме.

3. Теоретическое обоснование

Компенсация градационных искажений для цифровой технологии изготовления печатных, форм на ФПП с масочным слоем включает два этапа: компенсацию искажений формных и печатных процессов. Необходимость проведения компенсации искажений при изготовления печатных форм и на ФПП с масочным слоем связана с тем, что размер печатающих элементов, как правило, получается меньше размера открываемого лазером участка на "масочном" слое. Считается, что причиной этого явления может быть воздействие кислорода, который, как известно, является ингибитором реакции фотополимеризации. Поэтому при записи изображения на масочный слой необходимо удалить слой с большего по сравнению с размером будущего печатающего элемента участка. На рис. 14.1 Рис. 14.1. Зависимость относительной площади растровой точки на печатной форме от относительной площади участка на масочном слое после его удаления с поверхности ФПС приведена зависимость относительной площади растровой точки на печатной форме по отношению к площади участка на масочном слое, который открывается после удаления слоя в результате воздействия лазерного излучения (см. работу № 9, ч.1). Из графика видно, что уменьшение размера печатающего элемента носит нелинейный характер, причем в наибольшей степени кислородное ингибирование сказывается на воспроизведении светов изображения.

Флексографские RIP позволяют скомпенсировать уменьшение размера печатающих элементов на этапе формирования TIFF-файла, передаваемого при записи маски. Для этого необходимо создать компенсационную кривую зависимости относительной площади участка ("окна") на маске, необходимого для формирования печатающего элемента нужного размера, от относительной площади растровой точки в файле. RIP пересчитывает размеры растровых точек исходного Post Script-файла и записывает в TIFF-файл тот размер "окна" на маске, который необходим для формирования печатающего элемента заданного размера. Компенсационную кривую рассчитывают следующим образом: по зависимости <?xml version="1.0"?>
с помощью четырехквадрантного графика Джонса строят компенсационную кривую формного процесса. Для ее построения необходимо в первом квадранте построить зависимость <?xml version="1.0"?>
, т.е. в Post Script-файле. Так как целью компенсации является обеспечение линейной градационной передачи, то этот график - прямая, направленная под углом 45°. Зависимость <?xml version="1.0"?>
в третьем квадранте также прямая (под углом 45°), так как открываемое на маске "окно" соответствует размеру печатающего элемента в TIFF-файле (при правильно подобранной скорости вращения барабана и мощности лазера). Во втором квадранте необходимо построить зависимость <?xml version="1.0"?>
. Компенсационная кривая в координатах <?xml version="1.0"?>
в четвертом квадранте находится путем построения.

В программном обеспечении устройств записи изображений на масочном слое ФПП имеется библиотека - семейство кривых DGC, среди которых можно выбрать соответствующую кривую, обозначенную индексами от А до U, компенсирующую кислородное ингибирование в высоких светах изображения. Перед отправкой цифрового файла на RIP задаются необходимые параметры: разрешение записи, линиатура, угол поворота растровой структуры и выбранная компенсационная кривая.

4. Методика выполнения работы

Для определения компенсационной кривой используется тест-объект, представляющий собой Post Script-файл (тестовое изображение этого файла приведено на рис. 14.2 Рис. 14.2. Строение тест-объекта для подбора компенсационной кривой). Тест-объект содержит следующие элементы:

1 - растровые поля с <?xml version="1.0"?>
от 1-100% для различных углов поворота растровой структуры от 7-82°;

2 - градационный элемент, обозначенный буквами от А до U, содержащий растровые точки высоких светов (от поля А до поля U размер точек увеличивается);

3 - фрагмент текста от 1 pt до 8 pt;

4 - штрихи и просветы различных размеров;

5 - поля с <?xml version="1.0"?>
, равные 50% и 100%.

Тестовое изображение содержит различные линиатуры и с помощью интерфейса устройства записи можно вывести ту часть теста, где расположена нужная линиатура.

Для подбора компенсационной кривой на масочный слой ФПГ записывается тест-объект. В дальнейшем на печатной форме, заранее изготовленной на формной пластине при оптимальных режимах (режимы проведения стадий заранее подобраны для каждого типа пластин при их тестировании) на градационном элементе 2 находят растровое поле, точки на котором имеют размер, соответствующий <?xml version="1.0"?>
, равной 1% (для пластин различного типа это могут быть поля, обозначенные буквами от А до U).

Каждому полю градационного клина соответствует своя компенсационная кривая (кривая А рассчитана на введение небольших предыскажений, кривая U выбирается для такого ФПС и такой линиатуры, где кислородное ингибирование оказывает наибольшее влияние).

Диаметры d полученных на каждом поле печатающих элементов с известной <?xml version="1.0"?>
при заданной линиатуре L определяют по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где L - линиатура, лин/дюйм; <?xml version="1.0"?>
- относительная площадь растровой точки, %.

Для измерения размеров растровых точек на флексографских формах используется оптико-измерительный прибор Vipflex (компания Viptronic). Он работает в режиме пропускания: источник излучения освещает измеряемую печатную форму снизу, через подложку и лучи направлены перпендикулярно к ней. Приемник излучения (видеокамера) расположен над печатной формой, причем поверхность растровой точки (ее верхняя грань) параллельна подложке. Прибор подключен к компьютеру и изображение выводится на экран монитора. На получаемом изображении растровая точка видна как белая, боковые грани - черные.

5. Порядок выполнения работы

Студенты получают информацию от преподавателя о режимах оборотного или основного экспонирования, вымывания (удаления не-заполимеризованного слоя по технологии FAST), финишинга и дополнительного экспонирования, необходимую для получения печатной формы на исследуемом типе флексографских формных пластин, а также образцы печатных форм, заранее изготовленных при оптимальных режимах без использования компенсационной кривой и с ее использованием.

5.1. Записать тестовое изображение на масочный слой ФПП с данной линиатурой без использования при растрировании компенсационной кривой.

5.2. Измерить <?xml version="1.0"?>
на заранее изготовленной печатной форме без использования компенсационной кривой. Результаты измерений зависимости <?xml version="1.0"?>
(в файле Post Script) занести в таблицу 14.1.

5.3. Построить компенсационную кривую формного процесса с помощью четырехквадрантного графика Джонса.

5.4. Рассчитать размер 1% растровой точки (для заданной линиатуры) по формуле 14.1.

5.5. С помощью градационного элемента определить поле (обозначенное буквой), растровые точки на котором имеют размер, соответствующий 1% точке для заданной линиатуры.

5.6. Задать выбранную компенсационную кривую, вновь записать изображение на масочный слой.

5.7. Оценить градационную передачу растрового изображения на заранее изготовленной печатной форме, полученной с применением компенсационной кривой. Данные измерений <?xml version="1.0"?>
занести в таблицу 14.1.

5.8. Оценить по фрагментам 3 и 4 размеры штриховых элементов, а также воспроизведение текста на печатной форме.

Примечание: В связи с большим объемом работы допускается ее выполнение бригадой студентов, которые изготавливают и оценивают печатные формы, полученные без использования и с использованием компенсационной кривой, а затем обмениваются полученными результатами.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Устройство цифровой записи GDI Spask (фирмы Du Pont) с программным обеспечением Flexo Eye.

6.2. Экспонирующее устройство Сyrel 1000 EC/LF.

6.3. Вымывной процессор Cyrel 1000 P-SMARTL.

6.4. Термический процессор Cyrel Fast.

6.5. Сушильный шкаф Cyrel 1000.

6.6. Измерительный прибор Vipflex 334 компании Viptronic.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Флексографские формные пластины с масочным слоем фирмы Du Pont размером 23 x 63,5 см.

7.2. Сольвентный вымывной раствор.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Техническая характеристика используемых формных пластин.

8.3. Режимы изготовления печатной формы на исследуемой формной пластине.

8.4. Компенсационная кривая формного процесса.

8.5. Экспериментальные данные (таблица 14.1).

8.6. Градационные характеристики печатных форм.

8.7. Выводы по работе.

Таблица 14

Таблица 14.1. Результаты измерений Sotn-PF.gif (392 bytes) на печатной форме, изготовленной без использования и с использованием компенсационной кривой
№№ п/п S-otn-PS.gif (383 bytes) Sotn-PF.gif (392 bytes)
без использования компенсационной кривой и использованием компенсационной кривой
       

9. Литература

Ласкин А.В. и др. Computer to plate для флексографии "Ключевые аспекты технологии". М.: "Курсив", 2001. С. 10-26.

2.3.6.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Ознакомиться с методиками определения времени основного экспонирования при изготовлении флексографских печатных форм на пластинах с масочным слоем.

2. Содержание работы

2.1. Получить представление о методиках определения времени основного экспонирования при изготовлении флексографских форм.

2.2. Изготовить печатные формы на ФПП с масочным слоем при различных режимах экспонирования.

2.3. Измерить размер растровых элементов на печатных формах и пересчитать их в относительные площади - <?xml version="1.0"?>
.

2.4. Оценить градационную передачу растрового изображения при различных режимах основного экспонирования.

2.5. Оценить размер штриховых элементов и отдельно стоящих растровых точек.

3. Теоретическое обоснование

На первом этапе изготовления флексографских печатных форм при записи изображения на масочный слой для получения качественной формы необходимо подобрать скорость вращения барабана устройства цифровой записи, мощность лазерного излучения и фокусировку лазера.

Методика определения времени основного экспонирования в технологии изготовления флексографских печатных форм на формные пластины с "масочным" слоем ориентирована на использование специального цифрового тест-объекта.

Тест-объект поступает на RIP с заранее заданными установками по линиатуре растра, углу поворота растровой структуры и разрешению записи (управление установкой производится с помощью программы Expose). Далее в программе Merge выбирается нужный цифровой файл этого тест-объекта, который записывается на масочный слой (количества копий позволяет в дальнейшем провести основное экспонирование ФПС (через маску) в течение различного времени) и на котором по его бесступенчатому градационному элементу, содержащему растровые точки, соответствующие по размерам высоким светам, оцениваются результаты воспроизведения. При этом принимается во внимание следующее: при недостаточном времени основного экспонирования мелкие растровые элементы не получают необходимой дозы излучения для полимеризации по всей глубине и их профиль не будет правильно сформирован. В результате при вымывании механическое воздействие щеток и химическое воздействие вымывного раствора приводят к удалению таких элементов. С увеличением времени основного экспонирования воспроизведение мелких растровых точек улучшается и все большие по длине участки на бесступенчатом градационном элементе становятся различимы. Однако, начиная с определенного времени длина клина остается почти постоянной и дальнейшее увеличение времени не влияет на размер печатающего элемента (при этом уменьшается угол наклона боковых граней растровых точек - грани становятся более пологими). Поэтому необходимо определить минимальное время экспонирования, при котором длина градационного элемента перестает изменяться и воспроизводятся мелкие растровые точки. Это время можно считать оптимальным.

Однако при определении времени основного экспонирования путем визуальной оценки воспроизведения изображения по тест-объекту достаточно сложно сделать однозначный вывод об оптимальном времени, так как прирост градационного элемента не выражен явно (рост длины клина лишь замедляется). Кроме того, при использовании формных пластин, ориентированных на удаление незаполимеризованного слоя по технологии FAST фирмы Du Pont с возрастанием времени основного экспонирования увеличение градационного элемента в длину происходит постоянно, т.е. наблюдается воспроизведение все более мелких растровых элементов. Это связано с особенностями обработки экспонированного слоя по технологии FAST. Поэтому определение оптимального времени основного экспонирования по воспроизведению мелких растровых элементов уже не является достаточным критерием.

Поэтому компания Du Pont рекомендует определять время основного экспонирования расчетным путем. Для этого необходимо знать энергию, необходимую для полной полимеризации и формирования правильного профиля печатающих элементов, и мощность излучения используемых для экспонирования ламп УФ-излучения.

4. Методика выполнения работы

4.1. В соответствии с полученным от преподавателя заданием, студенты выбирают тот или иной вариант определения времени основного экспонирования: либо основанный на использовании тест-объекта, либо расчетный метод.

4.2. Метод определения времени основного экспонирования с использованием тест-объекта состоит в следующем: после монтирования формных пластин заданного размера на барабан на масочном слое ФПП записываются копии тест-объекта (рис. 15.1 Рис. 15.1. Строение тест-объекта для определения времени основного экспонирования), который содержит:

1) бесступенчатый градационный элемент, содержащий растровые точки высоких светов от 0 до 10%;

2) ступенчатый градационный элемент, содержащий растровые поля от 90% до 100%;

3) растровые поля с <?xml version="1.0"?>
от 2% до 100%;

4) штрихи и просветы шириной от 0,08 до 1 мм;

5) отдельно стоящие растровые точки в негативном и позитивном исполнении с размерами от 0,05 до 1,5 мм; 6. текстовой фрагмент кеглем от 2 до 7 pt.

После записи копии тест-объекта проводится основное экспонирование ФПС при различных временах путем последовательного выкрывания непропускающей излучение прокладкой участков пластины с расположенными на них копиями. После проведения экспонирования с оборотной стороны пластины, вымывания и сушки (при заранее определенных при тестировании временах) оцениваются результаты воспроизведения тест-объекта.

4.3. Расчетный метод позволяет, зная мощность УФ-излучения используемой при копировании лампы UVA, равную 17,8 <?xml version="1.0"?>
и энергию, необходимую для полимеризации: для формной пластины марки DFM, предназначенной для обработки по технологии FAST, равную 9000 <?xml version="1.0"?>
(для формной пластины DPV, предназначенной для сольвентной обработки, энергия равна 8000 <?xml version="1.0"?>
), определить время основного экспонирования по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где Н - экспозиция в энергетических единицах; Е - освещенность в энергетических единицах.

Определив тем или иным методом <?xml version="1.0"?>
, проводят изготовление печатных форм при трех режимах: <?xml version="1.0"?>
(режимы других стадий известны из работы № 14). Используя тест-объект, описанный в работе 14 (рис. 14.3), на полученных печатных формах с помощью Vipfiex 334 измеряются диаметр растровых точек на каждом поле, а также размер штрихов и просветов и отдельно стоящих точек (в негативном и позитивном исполнении).

Полученные диаметры растровых точек на растровых полях печатных форм, пересчитывают в <?xml version="1.0"?>
по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где d - диаметр точки, мкм; L - линиатура растра, лин/дюйм.

Данная формула применима для расчета относительной площади растровых точек с <?xml version="1.0"?>
до 70% (т.е. <?xml version="1.0"?>
растровых точек, которые начинают перекрываться). Расчет <?xml version="1.0"?>
для растровых точек с <?xml version="1.0"?>
> 70% осуществляется по следующей формуле:

<?xml version="1.0"?>

5. Порядок выполнения работы

5.1. Получить задание от преподавателя и выбрать тип формных пластин (ориентированных либо на использование для удаления незаполимеризованного слоя сольвентной обработки, либо по технологии FAST), а от лаборанта - результаты проведения тестирования указанных типов формных пластин, т.е. времен оборотного экспонирования, вымывания (или обработки по технологии FAST), финишинга и дополнительного экспонирования. Для сокращения длительности процесса изготовления печатных форм в рамках лабораторных занятий целесообразно проводить удаление незаполимеризованного слоя по технологии FAST (используя пластины DFM).

5.2. Выполнение работы, в связи с ее большим объемом, может выполняться бригадой студентов по одному из двух вариантов.

5.2.1.Порядок выполнения первого варианта работы:

- провести запись тест-объекта на масочный слой ФПП с использованием компенсационной кривой (см. работу № 14, ч.2);

- провести основное экспонирование ФПС в течение различного времени (из интервала от 2-12 минут);

- изготовить печатные формы при режимах, определенных при тестировании формных пластин (см. п. 5.1);

- визуально оценить воспроизведение мелких растровых точек, используя бесступенчатый непрерывный градационный элемент тест-объекта;

- на основании полученных результатов определить оптимальное время основного экспонирования;

- измерить размеры штриховых элементов (штрихов и просветов) и отдельно стоящих растровых точек на печатной форме, изготовленной при оптимальном времени основного экспонирования;

- измерить на той же печатной форме размеры растровых точек на каждом растровом поле и пересчитать их в <?xml version="1.0"?>
по формулам 15.2 и 15.3, построить градационные характеристики <?xml version="1.0"?>
;

- оценить воспроизведение шрифта различного кегля.

5.2.2. Порядок выполнения второго варианта работы:

- рассчитать время основного экспонирования;

- провести запись тест-объекта на масочный слой ФПП с использованием компенсационной кривой;

- провести экспонирование ФПС в течение полученного при расчете времени (см. п. 5);

- изготовить печатные формы при режимах, определенных при тестировании формных пластин;

- измерить размеры штриховых элементов (штрихов и просветов);

- измерить размеры растровых точек на каждом растровом поле и пересчитать их в <?xml version="1.0"?>
по формулам 15.2 или 15.3, построить градационные характеристики <?xml version="1.0"?>
;

- оценить воспроизведение шрифта различного кегля.

5.3. Данные измерений внести в таблицы 15.1 - 15.4.

5.4. Провести сравнение результатов, полученных на печатных формах с использованием различных методик определения времени основного экспонирования.

5.5. Составить отчет о проделанной работе.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Устройство цифровой записи GDI Spark (фирмы Du Pont) с программным обеспечением Flexo Eye.

6.2. Экспонирующее устройство Cyrel 1000 EC/LF.

6.3. Вымывной процессор Cyrel 1000P - SMARTL.

6.4. Термический процессор Cyrel FAST.

6.5. Сушильный шкаф Cyrel 1000.

6.6. Измерительный прибор Vipfiex 334 компании Viptronic.

6.7. Прибор UV-A-Meter для определения мощности излучения УФ-ламп.

6.8. Цифровой файл тест-объекта.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Формные пластины с масочным слоем фирмы Du Pont марки DFM и DPV размером 23 x 63,5 см.

7.2. Сольвентный вымывной раствор.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Результаты экспериментальных исследований (таблицы 15.1 - 15.4)

8.3. Градационные характеристики <?xml version="1.0"?>
.

8.4. Выводы по работе.

New Page 11

Таблица 15.1. Результаты оценки показателей печатных форм
№№ п/п   Диаметр растровых точек на форме, мкм
Режимы экспонирования, мин
               

Таблица 15

Таблица 15.2
№№ п/п Диаметр отдельно стоящей растровой точки в цифровом файле, мкм Диаметр отдельно стоящей растровой точки на печатной форме мкм
Режимы экспонирования, мин
         

New Page 13

Таблица 15.3
№№ п/п Размер штрихового элемента в цифровом файле, мкм Размер штрихового элемента на печатной форме, мкм
штрих просвет Время экспонирования, мин
штрих просвет штрих просвет штрих просвет
                 

Таблица 15

Таблица 15.4
№№ п/п Относительная площадь растровой точки в цифровом файле, % Диаметр растровой точки на печатной форме, мкм Относительная площадь растровой точки на печатной форме, %
Режимы основного экспонирования, мин
               

9. Литература

Новости. Тестирование фотополимерных пластин, Флексо Плюс, № 2, 2002. С. 2.

2.3.7.

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

Продолжительность работы - 3 часа

1. Цель работы

Сравнить физико-механические свойства поверхности формных цилиндров и оценить их влияние на характеристики печатных форм, изготовленных электронно-механическим гравированием.

2. Содержание работы

2.1. Сравнить микрогеометрию и твердость поверхности медных тиражных рубашек формных цилиндров глубокой печати.

2.2. Сравнить структурно-механические свойства поверхности печатных форм, изготовленных при различных режимах подготовки формных цилиндров.

2.3. Оценить влияние физико-механических свойств медной рубашки на твердость, шероховатость и структуру поверхности печатной формы.

2.4. Исследовать влияние процесса хромирования на размеры печатающих элементов форм, изготовленных электронно-механическим гравированием с цифровых носителей.

3. Теоретическое обоснование

Электронно-механическим гравированием форм глубокой печати управляют два накладывающихся друг на друга сигнала (рис. 16.1 Рис. 16.1. Гравирование поверхности формного цилиндра). Созданием гравируемой растровой структуры управляет вибрирующий сигнал с частотой, например, 4000 Гц и постоянной амплитудой. Это обеспечивает колебательное движение резца перпендикулярно поверхности цилиндра. Второй сигнал поступает из источника цифровых данных об изображении и определяет глубину погружения резца в поверхность формного цилиндра. Наложение сигналов задает величину гравируемой ячейки растра. Линиатура растра в осевом направлении определяется шагом перемещения гравирующей системы. Линиатура растра в направлении окружности задается скоростью вращения цилиндра. Растровые ячейки гравируются со скоростью 4000 ячеек в секунду.

После гравирования проводят шлифование поверхности меди для удаления выступающих неровностей на краях ячеек. В противном случае после хромирования формы эти выступающие участки способны повредить ракель при печатании. В результате шлифования поверхность меди приобретает шероховатость <?xml version="1.0"?>
= 0,2 - 0,3 мкм.

Физико-механические характеристики поверхности медной тиражной рубашки являются определяющим фактором качества электронно-механического гравирования печатных форм. Наиболее важными характеристиками поверхности являются твердость и шероховатость. Твердость медных тиражных рубашек обычно лежит в пределах 200-220 HV. Необходимая твердость медных гальваноосадков достигается введением в электролит меднения специальных добавок и подобранными режимами электролиза. Для создания требуемой микрогеометрии поверхность медной рубашки требует шлифования, а в некоторых случаях (для цилиндров малых размеров) и полирования до величины <?xml version="1.0"?>
= 0,05 - 0,15 мкм.

Микрогеометрия поверхности медной рубашки (<?xml version="1.0"?>
= 0,1 - 0,3 мкм и <?xml version="1.0"?>
= 0,3 - 0,5 мкм) оказывает влияние на шероховатость хромового покрытия, толщина которого на печатной форме обычно составляет 5-7 мкм, при этом твердость хромированной поверхности меди повышается до HV = 300 - 400. Шероховатость, твердость и структура поверхности хрома влияют на печатно-технические характеристики формы.

Чем больше количество микротрещин на единицу поверхности, тем более коррозестойкое покрытие хрома. При печати водными красками используются хромовые осадки с микротрещинами в количестве более 800 трещин, приходящихся на линейный сантиметр, в то время как при печати красками на основе растворителей их количество составляет 200-300 трещин на сантиметр.

В процессе хромирования гравированной поверхности меди распределение хрома в ячейке осуществляется неравномерно. Это связано с пирамидоидальной структурой ячейки и низкой рассеивающей способностью электролита хромирования. Хромовое отложение осаждается как на пробельных, так и на печатающих элементах формы, а также, хотя и в меньшей степени, на наклонных гранях ячеек (рис. 16.2 Рис. 16.2. Изменение печатающих и пробельных элементов формы в результате нанесения хромового покрытия: а - до хромирования; б - после хромирования). Однако объем растрового печатающего элемента в результате хромирования на толщину до 7 мкм остается практически неизменным по сравнению с объемом не хромированных ячеек. Это является важным для оценки репродукционно-графических показателей печатной формы на стадиях гравирования и хромирования, а также для определения режима хромирования, проводимого для повышения тиражестойкости формы.

Толщина и структура хромового покрытия влияет на печатно-технические характеристики формы. Небольшая шероховатость хромового покрытия (<?xml version="1.0"?>
мкм) и микротрещины на его поверхности приводят к появлению тончайшего слоя печатной краски на пробельных участках формы. Минимальное количество краски под ракелем при печати служит для смазывания ракельного ножа и улучшает его скольжение по форме, способствуя повышению скорости печатания. Однако структурные свойства хромового покрытия должны препятствовать переносу краски на запечатываемый материал в результате ее скопления на шероховатой поверхности пробелов. Повышению гладкости способствует шлифование или полирование поверхности хромированной формы.

4. Методика выполнения работы

Изучение физико-механических свойств поверхности формного цилиндра проводится на образцах медной тиражной рубашки, отличающихся режимами электролиза, а также подготовкой поверхностей цилиндров к электронно-механическому гравированию. На полученных образцах оценивают толщину медной рубашки, твердость шлифованной и полированной поверхностей меди, ее микрогеометрию. Толщина медной рубашки (1), измеряется микрометром в нескольких (не менее 3) точках образца, среднее из полученных данных заносится в таблицу 16.1.

Микротвердость измеряют методом вдавливания алмазной пирамиды с помощью твердомера ПМТ-3, расчет проводят по формуле:

<?xml version="1.0"?>

где <?xml version="1.0"?>
- микротвердость, <?xml version="1.0"?>
; Р - нагрузка, кгс; d - диагональ отпечатка, мм.

Нагрузку выбирают в зависимости от измеряемого материала: для измерения твердости меди - 50 г, а для измерения хромированной поверхности - 100 г, и обозначают, соответственно, <?xml version="1.0"?>
. Результаты заносят в таблицу 16.1.

Микрогеометрию поверхности оценивают по величине <?xml version="1.0"?>
м RZ (см. раб. № 6, ч.2).

Структуру хромового покрытия на поверхности печатной формы оценивают с помощью микроскопа по количеству микротрещин, приходящихся на 1 см. Метод основан на подсчете количества трещин, пересекающих предварительно нанесенную линию длиной 1 см.

Физико-механические характеристики гравированных тиражных рубашек измеряют на участках пробельных элементов площадью не менее 1 см, определяя отсутствие печатающих элементов с помощью лупы.

Изучение влияния хромирования на размеры печатающих элементов проводят на образцах гравированных тиражных рубашек с растровыми шкалами, Для определения объема растровых ячеек на гравированной медной рубашке и на хромированной медной рубашке студентам выдаются образцы 15 x 15 см, на которых хром путем травления удален с части шкалы. Замеры размеров ячеек проводятся на обеих частях шкалы: с хромовым покрытием и без него. Размеры растровых ячеек определяют в светах, полутонах и тенях изображения по методике, изложенной выше (см. раб. № 10, ч.1). Данные заносят в таблицу 16.2.

Таблица 16

Таблица 16.1. Структурно-механические характеристики медных тиражных рубашек
до и после хромирования
№ п/п Гравитационная медная тиражная рубашка
до хромирования после хромирования
Вид подготовки l, мкм Н50, кгс/мм2 Ra, мкм Rz, мкм Н100, кгс/мм2 Ra, мкм Rz, мкм Число микротрещин, на см
                   

Таблица 16

Таблица 16.2. Рассчитанные значения объема гравированных ячеек VCu и  VCr на печатной форме
до и после хромирования
№ образца света полутона тени
VCu VCr VCu VCr VCu VCr
             

5. Порядок выполнения работы

5.1. Измерить толщину медных тиражных рубашек. Данные занести в табл. 16.1.

5.2. Определить твердость и шероховатость поверхности шлифованных и полированных медных тиражных рубашек. Результаты измерений занести в табл. 16.1.

5.3. Определить твердость, шероховатость и число микротрещин на хромированных тиражных рубашках. Полученные результаты занести в табл. 16.1.

5.4. Оценить влияние режима подготовки формных цилиндров на структурно-механические характеристики поверхности формы.

5.5. Определить размер и рассчитать объем ячеек на гравированных тиражных рубашках с хромовым покрытием и без него на различных участках шкалы изображения. Данные занести в табл. 16.2.

5.6. Сделать выводы о влиянии хромирования на размеры печатающих элементов форм, изготовленных электронно-механическим гравированием.

6. Оборудование и инструменты

6.1. Профилометр модели 283 Н 318.

6.2. Твердомер ПМТ-3.

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

6.4. Лупа 10х.

6.5. Микрометр.

7. Материалы и рабочие растворы

7.1. Образцы гравированных медных тиражных рубашек с описанием режимов их изготовления.

7.2. Образцы хромированных медных тиражных рубашек.

8. Содержание письменного отчета

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

8.2. Результаты измерений структурно-механических характеристик медных тиражных рубашек и хромированных гравированных тиражных рубашек.

8.3. Данные расчета объемов ячеек на гравированной поверхности медной рубашки и на хромированной медной рубашке.

8.4. Выводы по работе.

9. Литература

Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. М.: МГУП, 2003. С. 637, 638.

© Центр дистанционного образования МГУП