Recommandé
Recommandé
Contenu connexe
Similaire à шняга
Similaire à шняга (20)
шняга
- 1. H.FLПолянский O.A. Карташева E. Б, Надирова
- 2. Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Московский государственный университет печати Н.Н. Полянский, О.А. Карташева, Е.Б. Надирова ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМНЫХ ПРОЦЕССОВ Под общей редакцией профессора Н.Н. Полянского Учебник Допущен УМО по образованию в области полиграфии и книжного дела для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям: 261202.65 «Технология полиграфического производства»; 261201.65 «Технология и дизайн упаковочного производства» Москва 2007
- 3. УДК 655.2 ББК 37.8 П 54 Рецензенты: Н.И. Каныгин, доктор технических наук, старший научный сотрудник ФГУП «ИД Красная звезда»; Е.П. Богомолова, кандидат технических наук, заведующая лабораторией допечатных и печатных процессов НТЦ Полиграфии Полянский Н.Н., Карташева О.А., Надирова Е.Б. П 54 Технология формных процессов: Учебник / Н.Н. Полянский, О.А. Карташева, Е.Б. Надирова: Моск. гос. ун-т печати. — М.: МГУП, 2007. — 366 с. ISBN5-8122-0762-3 Изложены общие сведения о полиграфическом производстве и печатных формах, рассмотрены теоретические и практические методы аналоговых и цифровых технологий изготовления печатных форм плоской офсетной, высокой (типографской и флексограф- ской) и глубокой печати, а также даны краткие сведения из истории формных процессов. Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Технология полиграфического производства» и «Технология и дизайн упаковочного производства». Может быть полезен для студентов других направлений, изучающих формные процессы, а также для инженерно-технических работников полиграфических предприятий и издательств. УДК 655.2 ББК 37.8 ISBN5-8122-0762-3 © Полянский Н.Н., Карташева О.А., Надирова Е.Б., 2007 © Московский государственный университет печати, 2007 Учебное издание
- 4. Полянский Николай Николаевич Карташева Ольга Алексеевна Надирова Екатерина Борисовна ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМНЫХ ПРОЦЕССОВ Учебник Редактор Е.Б. Казакова Корректор Е.Е. Бушуева Компьютерная верстка Е.А. Бариновой Оглавление Предисловие ...................................................................................................... 10 Список сокращений и условных обозначений ............................................. 14 РАЗДЕЛ I. ПЕЧАТНЫЕ ФОРМЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ И СПОСОБОВ ПЕЧАТИ ............................................................................................................. 17 Глава 1. Современные виды и способы печати............................................ 17 1.1. Классические виды и способы печати ............................................... 17 1.2. Специальные виды и способы печати ................................................ 25 1.3. Цифровые способы печати ................................................................. 32 Глава 2. Основные сведения о печатных формах ........................................ 36 2.1. Классификация печатных форм и методы их записи ...................... 36 2.2. Показатели печатных форм ................................................................ 39 2.3. Особенности получения оттисков с форм различных способов печати........................................................................................................... 43 РАЗДЕЛ II. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОПИРОВАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ФОРМНОГО ПРОИЗВОДСТВА ............................................................................................. 50 Глава 3. Сущность фотохимических процессов копирования.................... 50
- 5. 3.1. Общие представления о копировальном процессе........................... 50 3.1.1. Копировальный процесс и его назначение ................................. 50 3.1.2. Сведения о копировальных слоях ............................................... 52 3.2. Физико-химические изменения в копировальных слоях при световом воздействии ................................................................................. 56 3.2.1. Общие сведения ............................................................................ 56 3.2.2. Фотохимические процессы в негативных слоях ........................ 59 3.2.3. Фотохимические процессы в позитивных слоях ........................ 66 Глава 4. Основные свойства копировальных слоев и методы их определения .................................................................................................... 72 4.1. .................................................................................................... Сенсит ометрические свойства .............................................................................. 72 4.1.1. Интегральная светочувствительность......................................... 72 4.1.2. Коэффициент контрастности и широта ...................................... 78 4.1.3. Спектральная чувствительность80 4.1.4. Факторы, влияющие на сенситометрические свойства ................................................................ 81 4.2. Репродукционно-графические свойства ..........................................85 4.2.1. Разрешающая и выделяющая способности................................85 4.2.2. Градационная передача растрового изображения .....................89 4.2.3. Факторы, влияющие на репродукционно-графические свойства 90 4.3. Технологические свойства ................................................................98 4.3.1. Проявляемость .............................................................................98 4.3.2. Защитные свойства ....................................................................101 4.3.3. Поверхностные свойства ........................................................... 101 4.3.4. Адгезия копировального слоя к поверхности подложки и износостойкость ................................................................................ 104 4.3.5. Сохранность свойств копировальных слоев ............................ 107 4.3.6. Факторы, влияющие на технологические свойства копировальных слоев........................................................................... 108 Глава 5. Фотоформы, формные пластины и формное оборудование ..... 111 5.1. Фотоформы для высокой и плоской офсетной печати ................. 111 5.1.1. Разновидности фотоформ .......................................................... 111 5.1.2. Основные требования к фотоформам ........................................ ИЗ 5.2. Формные пластины для высокой и плоской офсетной печати .... 114 4
- 6. 5.2.1. Основные разновидности и строение формных пластин ..114 5.2.2. Требования к формным пластинам...........................................116 5.2.3. Изготовление формных пластин...............................................118 5.3. Оборудование для изготовления форм плоской офсетной и высокой печати ....................................................................................................... 123 5.3.1. Экспонирующие устройства ..................................................... 123 5.3.2. Оборудование для обработки экспонированных копий ....130 РАЗДЕЛ III. АНАЛОГОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ ...................................................................................... 134 Глава 6. Формы плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов..................................................................................................... 134 5
- 8. 6.1. Развитие формных процессов плоской офсегной печати .................. 134 6.1.1. Современные разновидности форм .............................................. 136 6.1.2. Схемы технологических процессов изготовления форм ............ 137 6.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов ........ 140 6.2.1. Физико-химические закономерности смачивания печатающих и пробельных элементов ............................................................................. 140 6.2.2. Формирование печатающих элементов ........................................ 142 6.2.3. Формирование пробельных элементов ........................................ 144 6.3. Технология изготовления монометаллических форм копированием146 6.3.1. Монометаллические формные пластины ..................................... 146 6.3.2. Аналоговые тестовые шкалы и тест-объекты для контроля формного процесса ................................................................................... 150 6.3.3. Экспонирование с позитивных и негативных фотоформ.... 154 6.3.4. Проявление копий и нанесение защитного покрытия ................ 159 6.3.5. Техническая корректура печатных форм ..................................... 163 6.3.6. Термообработка печатных форм .................................................. 165 Глава 7. Формы плоской офсетной печати, не требующие увлажнения пробельных элементов ..................................................................................... 168 7.1. Общие сведения .................................................................................... 168 7.1.1. Недостатки плоской офсетной печати с увлажнением печатных форм 168 7.1.2. Физико-химическая сущность плоской офсетной печати без увлажнения печатных форм ..................................................................... 169 7.2. Строение печатных форм, не требующих увлажнения, и особенности их изготовления................................................................... 170 7.2.1. Разновидности печатных форм без увлажнения пробельных элементов ................................................................................................... 170 7.2.2. Физико-химическая сущность формирования печатающих и пробельных элементов .......................................................................... 172 7.2.3. Особенности современной технологии изготовления форм ...... 175 7.3. Преимущества и недостатки плоской офсетной печати без увлажнения печатных форм ............................................................ 177 Глава 8. Формы высокой печати............................................................... 179 8.1. Развитие формных процессов высокой печати ............................ 179 6
- 9. 8.1.1. Разновидности, структура и схемы изготовления печатных форм 179 8.1.2. Аналоговые тест-объекты для контроля формного процесса185 8.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов .. 187 8.2.1. Формирование печатающих элементов фотополимерных форм 187 8.2.2. Формирование пробельных элементов фотополимерных форм 189 8.2.3. Формирование печатающих и пробельных элементов металлических типографских форм...................................................190 8.3. Технология изготовления флексографских фотополимерных форм 192 8.3.1. Флексографские формные пластины ...................................... 192 8.3.2. Экспонирование оборотной стороны пластины ..................... 196 8.3.3. Основное экспонирование через фотоформу ......................... 199 8.3.4. Удаление незаполимеризованной композиции ...................... 202 8.3.5. Сушка печатных форм.............................................................. 204 8.3.6. Заключительные операции ....................................................... 206 8.3.7. Особенности изготовления форм из жидкой фотополимеризуемой композиции .................................................... 208 8.4. ..............................................................................................Особ енности технологии изготовления типографских фотополимерных форм .................................................................................................... 211 РАЗДЕЛ IV. ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМНЫХ ПРОЦЕССОВ . 215 Глава 9. Общие сведения о цифровых технологиях формных процессов ................................................................................................... 215 9.1. ............................................................................ Основны е понятия ................................................................................................ 215 9.1.1. Преимущества цифровых технологий формных процессов .............................................................................. 215 9.1.2. Основные разновидности цифровых технологий формных процессов .............................................................. 216 9.1.3. Лазерное излучение и лазеры ...................................... 217 9.2. .................................................................................... Лаз ерная запись информации на формные материалы ................ 218 7
- 10. 9.2.1. Процессы, протекающие при лазерной записи информации на формные материалы ................................... 218 9.2.2. Лазеры, используемые в формных процессах ............ 221 9.2.3. Электронная версия печатной формы и требования к ней ..................................................................................... 225 9.2.4. Формовыводные устройства ........................................ 226 Глава 10. Цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати .......................................................................... 230 10.1. Развитие формных технологий плоской офсетной печати ....................................................................................... 230 10.1.1. Разновидности технологий и общие схемы изготовления печатных форм ............................................... 230 10.1.2. Краткие сведения из истории формных процессов с использованием поэлементной записи информации ........ 238 10.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов ................................................................................. 241 10.2.1. Формирование печатающих и пробельных элементов при световом лазерном воздействии .................................... 241 10.2.2. Формирование печатающих и пробельных элементов при тепловом лазерном воздействии ................................... 243 10.3. Техническое оснащение процесса и выполнение операций изготовления печатных форм .................................................. 245 10.3.1. .................................................................................. Фо рмные пластины для цифровых технологий ........................ 245 10.3.2. .................................................................................. Лаз ерные экспонирующие устройства....................................... 250 10.3.3. Цифровые тест-объекты для контроля формного процесса и качества печатных форм .................................... 258 10.3.4. Лазерное экспонирование формных пластин различных типов .................................................................. 263 Предисловие Формные процессы представляют собой комплекс технологи- ческих операций, основанных на использовании аналоговых и циф- ровых технологий изготовления печатных форм, которые являются 8
- 11. вещественными (аналоговыми) носителями графической информации, предназначенной для полиграфического воспроизведения. Первым учебным пособием по технологии формных процессов, изданным в России, можно считать книгу известного русского поли- графиста М.Д. Рудометова «Опыт систематического курса по графи- ческим искусствам», вышедшую в Санкт-Петербурге в 1897 г. Издание удачно иллюстрировано, содержит многокрасочные вклейки, отпечатанные способами типографской и литографской печати. В книге на хорошей методической и теоретической основах, соответ- ствующих уровню развития технологий того времени, изложены ис- тория книгопечатания, методы ксилографии, наборного дела, цинко- графии, стереотипии и гальваностереотипии. Особое внимание уделено ручным способам гравирования на металле, гелиогравюре, а также литографии и фототипии. Первый учебник для студентов полиграфических вузов СССР «Основы фотомеханики» разрабатывался в издательстве «Гизлег- пром» в 1933 г. Его автором является профессор В.В. Пуськов. В учебнике изложены теоретические методы и практические способы проведения фоторепродукционных процессов и в незначительной мере сведения из разделов светотехники и формных процессов высокой и плоской печати. Содержание издания соответствовало программе по дисциплине «Фотомеханика». В 1939 г. в «Гизлегпроме» вышел в свет новый учебник для вузов «Технология полиграфического производства». Первая часть «Изготовление форм для высокой, плоской и глубокой печати» со- держала достаточно полную информацию по фоторепродукционным процессам и технологии изготовления печатных форм. Над изданием работал коллектив преподавателей Московского полиграфического 11
- 12. института (МПИ), в частности, Ю.И. Золотницкий, С.А. Павлов, В.В. Пуськов, А.П. Сафонов. Более новым по содержанию стало учебное пособие «Технология полиграфического производства», вышедшее в издательстве «Искусство» в 1952 г. Над первой книгой «Технология изготовления иллюстрационных печатных форм» работали те же авторы. В 1966 г. Н.И. Синяков создает для студентов вузов, обучающихся по специальности «Технология полиграфического производства», учебник «Технология изготовления фотомеханических печатных форм». Через восемь лет издательство «Книга» выпускает второе исправленное и дополненное издание этого учебника. Эти издания полностью соответствовали программе по дисциплине «Технология изготовления печатных форм» и содержали сведения, касающиеся фоторепродукционных процессов и технологии изготовления фотомеханических печатных форм (наборные и стереотипные процессы изучали отдельно). Для студентов специальностей «Полиграфические машины и ав- томатизированные комплексы» и «Технология полиграфического производства» в 1990 г. под общей редакцией доктора технических наук, профессора В.И. Шеберстова выпускается учебное пособие «Технология изготовления печатных форм». В его создании участ- вовали авторские коллективы из различных российских и зарубежных учебных заведений и организаций. Из МПИ — Г.И. Васин, Н.Н. Полянский, P.M. Уарова, В.И. Шеберстов, из Украинского поли- графического института — Э.Т. Лазаренко; из ВНИИ полиграфии — Л.И. Сулакова; из Лейпцигской высшей Технической школы — Р. Трауцеддел и К. Пфейль. В пособии изложены: общие сведения о печатных формах и их изготовлении; физико-химические основы копировальных процессов формного производства; аналоговые технологии изготовления пе- чатных форм с использованием форматной записи информации на формный материал: для типографской печати (микроцинковые и фо- тополимерные формы); плоской офсетной печати (моно- и биметал- лические); глубокой печати (полученные пигментным и беспигмент- 12
- 13. ным способом); специальных видов печати (трафаретные, флексо- графские и фототипные). Кроме того, в отдельной главе рассмотрен процесс электронно- механического гравирования форм типографской и глубокой печати и достаточно кратко — использование лазеров для изготовления форм плоской офсетной и глубокой печати. За последние двадцать лет в технике и технологии формных процессов произошли большие изменения. Используются современ- ные достижения лазерной и вычислительной техники, электроники, оптики, электрофотографии. Аналоговые технологии формных про- цессов постепенно заменяются цифровыми, использующими поэле- ментную запись информации (на формные пластины или цилиндры) и автоматизированное оборудование. Несмотря на преимущества цифровых технологий, на многих предприятиях России печатные формы изготавливаются по аналого- вым технологиям. Параллельное существование и применение в по- лиграфической отрасли этих двух различных технологий вызывает необходимость включать соответствующую информацию о них в учебные программы, а также и в предлагаемый учебник. Издание подготовлено коллективом преподавателей кафедры «Технология допечатных процессов» Московского государственного университета печати (МГУП), ведущих длительное время в полном объеме учебную, методическую и научную работу по формным процессам. Содержание и построение учебника дает возможность использовать его студентами нескольких специальностей при соответствующих указаниях ведущего преподавателя по проработке конкретных частей и параграфов. Учебник содержит предисловие, четыре основных раздела (включающих двенадцать глав), список сокращений и условных обо- значений, предметный указатель, а также перечень литературных источников. В первом — вводном разделе изложены общие сведения о со- временных видах и способах печати и печатных формах. Второй раздел посвящен физико-химическим основам копиро- вальных процессов формного производства, основным свойствам копировальных слоев и методам их определения, а также в нем даны
- 14. общие сведения о фотоформах, формных пластинах и формном обо- рудовании. В третьем разделе рассматриваются теория и практика еще ши- роко применяемых в России аналоговых технологий изготовления монометаллических форм плоской офсетной печати (с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов), а также фотополимерных флексографских и типографских форм. Четвертый раздел посвящен теории и практике цифровых техно- логий изготовления форм плоской офсетной печати (с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов), типографских и флексо- графских форм, а также форм глубокой печати. Кроме того, в этом разделе помещены некоторые краткие исторические сведения о раз- витии рассматриваемых технологий. Настоящая книга является первой попыткой создания учебника по технологии формных процессов для студентов вузов, изучающих эти процессы. Поэтому большую ценность для авторов будут иметь все критические замечания и пожелания читателей. Авторы выражают особую благодарность заведующему кафедрой «Технология допечатных процессов» МГУП, доктору технических наук, профессору Ю.С. Андрееву за консультации при подготовке рукописи учебника. Авторы выражают глубокую признательность рецензентам — доктору технических наук Н.И. Каныгину и кандидату технических наук Е.П. Богомоловой за ценные замечания, способствующие улучшению содержания учебника, а также профессорско-преподава- тельскому составу кафедры «Технология допечатных процессов» МГУП за полезные советы, данные при подготовке рукописи и ее обсуждении на кафедре. Большая работа по созданию рисунков с эскизных оригиналов была выполнена инженером С.Ю. Надировым и студенткой МГУП Е.Ю. Прохоровой по технической подготовке текстового материала рукописи к изданию. Авторы выражают им глубокую признатель- ность. 14
- 15. Список сокращений и условных обозначений --- АСЦ ацетосукцинат целлюлозы --- ВМ высокомолекулярный --- ГХ градационная характеристика — ЖФПМ жидкий фотополимеризуемый материал --- ИК-излучение инфракрасное излучение --- КММ копировально-множительная машина --- КФ краевая функция --- КС копировальный станок --- ЛЭУ лазерное экспонирующее устройство --- ОБУ офсет без увлажнения --- ОНХД ортонафтохинондиазид --- ОСУ офсет с увлажнением --- ост отраслевой стандарт --- ПАВ поверхностно-активное вещество --- пвп поливинилпирролидон --- пвс поливиниловый спирт --- РОМ репродуцируемый оригинал-макет 1 СЭФИ скрытое электрофотографическое изобра- жение — Т ест-объект тестовый объект (в издании термин употреблен в авторской редакции) ' ТОИИ технология обработки изобразительной ин- формации --- ТУ технические условия --- ТФПК твердая фотополимеризуемая композиция --- ТФПМ твердый фотополимеризуемый материал --- УФ-излучение ультрафиолетовое излучение --- ФПК фотополимеризуемая композиция --- ФПМ функция передачи модуляции
- 16. ФПП - фотополимеризуемая пластина ФПС - фотополимеризуемый слой ФПФ - фотополимерная печатная форма ФППФ - флексографская фотополимерная печатная форма ХК - характеристическая кривая ЭВПФ - электронная версия печатной формы эмг - электронно-механическое гравирование ЭМГА электронно-механический гравировальный автомат - экспонирующее устройство ЭУ - электрофотографический слой ЭФС - International Standards Organization— Меж- ISO дународная организация по стандартизации - компьютер — фотоформа (от англ. — com- CTF puter— to—film) - компьютер — печатная форма (от англ. — СТР computer—to—plate) - компьютер — традиционная печатная форма СТсР (от англ. — computer—to—conventionalplate) CTPress - компьютер — печатная машина (от англ. — computer— to— press) а — угол наклона гравируемой структуры Р — константа скорости у — коэффициент контрастности £ — молярный показатель поглощения г] — выход по току 0 — краевой угол смачивания А. — длина волны ц — молекулярная масса р^ — спектральный коэффициент отражения а — поверхностное натяжение
- 17. х — продолжительность процесса v — пространственная частота тх — спектральный коэффициент поглощения А — ангстрем с — концентрация светопоглощающего вещества в слое D— оптическая плотность Е — освещенность Н—экспозиция h— толщина слоя I — плотность тока i —метрическая неточность К — коэффициент пропорциональности L— широта копировального слоя / —базовая длина Р — вес; масса R—разрешающая способность Ра — среднее арифметическое отклонение микропрофиля поверх- ности га —адгезионное натяжение S— интегральная светочувствительность S— спектральная светочувствительность 5° тн — относительная площадь растровой точки f— температура t— время U— селективность проявления Vnp— скорость проявления Vn3— объем печатающего элемента W— избирательность проявления А — величина деформации и — износостойкость копировального слоя, гальванического покрытия МПа — мегапаскаль Т — табер-фактор износа 17
- 18. РАЗДЕЛ I. ПЕЧАТНЫЕ ФОРМЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ И СПОСОБОВ ПЕЧАТИ Глава 1. Современные виды и способы печати 1.1. Классические виды и способы печати Классификационные признаки. Официально утвержденной классификации видов и способов печати не существует. В настоящее время общепринято разделять виды печати с учетом структуры печат- ных форм, представляющих собой (рис. 1.1, а; 1.2, а; 1.3, а) обычно гибкую пластину (реже цилиндр), на поверхности которой находятся печатающие 1 и непечатающие — пробельные элементы 2 . Рис. 1.1. Форма высокой печати и оттиск с нее: а — печатная форма; 6 — печатная форма с краской; в — оттиск; 1 — печатающие элементы; 2 — пробельные элементы; 3 — печатная краска Вид печати определяется конкретными особенностями распо- ложения печатающих элементов относительно пробельных на пе- чатных формах. Именно с этой точки зрения получили свое наиме- нование применяемые сейчас в России и за рубежом следующие виды печати: 18
- 19. • высокая — с использованием формы с рельефными печатающими элементами; • глубокая — с углубленными печатающими элементами; • плоская — с печатающими и пробельными элементами, распо- ложенными в одной плоскости. Рис. 1.2. Форма плоской офсетной печати и оттиск с нее: а — печатная форма; б— печатная форма с увлажняющим раствором; в — печатная форма с увлажняющим раствором и краской; г — оттиск; 1 — печатающие элементы; 2 — пробельные элементы; 3 — увлажняющий раствор; 4 — печатная краска Рис. 1.3. Форма глубокой печати и оттиск с нее: а — печатная форма; б — печатная форма с краской; в — оттиск; 1 — печатающие элементы; 2 — пробельные элементы; 3 — печатная краска Эти виды печати называют основными или классическими, они подразделяются на ряд способов печати. В основу их классифика- 19
- 20. ции положены принципы, обеспечивающие реализацию процесса печатания. Так, например, способы переноса красочного слоя на за- печатываемый материал могут быть прямыми или косвенными (оф- сетными). Следовательно, термин «способ печати» более узок, чем «вид печати». Общепринятые представления об основных видах и способах печати сложились к началу XX в. В определенный период времени они были вполне оправданы и получили всеобщее признание в мире. Однако в процессе своего развития виды и способы печати все больше сближались по своим репродукционно-графическим, печатно- техническим и технико-экономическим показателям, но к настоящему времени они не составляют пока единое целое. Так, например, появились новые способы (струйная и электрографическая печать), которые не вписываются в рассматриваемую классификацию. На рис. 1.4 приведена подробная классификация видов и способов печати, используемых в современной полиграфической про- мышленности. Выбор того или иного способа для выпуска конкретной продукции определяется многими факторами: видом продукции, сроками ее изготовления и предъявляемыми к ней требованиями, экономическими показателями, оснащенностью полиграфического предприятия и т.д. Характерные особенности классических видов печати. Клас- сификация по видам печати основана на принципе разделения печа- тающих и пробельных элементов формы. Формы высокой печати (см. рис. 1.1, а) характеризуются про- странственным разделением печатающих и пробельных элементов: рельефные печатающие элементы 1 практически находятся в одной плоскости, а пробельные 2 углублены на различную величину. В процессе получения оттиска печатающие элементы покрываются красочным слоем 3, одинаковым по толщине (см. рис. 1 .1 , б), поэтому на оттиске (см. рис. 1 .1 , в) толщина красочного слоя также получается практически одинаковой. В связи с этим градация тонового изображения оригинала передается растровыми элементами печатной формы. 20
- 21. Рис. 1.4. Классификация современных видов и способов печати
- 22. На печатных формах плоской печати печатающие 1 и пробельные 2 элементы (см. рис. 1 .2 , а), находящиеся на поверхности, располагаются практически в одной плоскости (на рис. они условно показаны внутри пластины). Печатание обеспечивается благодаря различным физикохимическим свойствам: печатающие элементы — олеофильны, пробельные — гидрофильны. Поэтому перед получением оттиска печатная форма сначала увлажняется специальным раствором 3, который покрывает только пробельные элементы (см. рис. 1 .2 , б), а затем на форму наносится печатная краска 4. Она прилипает только к печатающим элементам одинаковым по толщине слоем (см. рис. 1 .2 , в), который после перехода на запечатываемый материал формирует соответственно на оттиске красочный слой одинаковой толщины (см. рис. 1.2, г). Градационная передача тонового изображения осуществляется так же, как и в высокой печати. Формы глубокой печати, в отличие от форм высокой печати, имеют обратное пространственное расположение печатающих и пробельных элементов. Печатающие элементы 1 (см. рис. 1.3, а) уг- лублены на различную или одинаковую величину по отношению к расположенным в одной плоскости пробельным элементам 2. Пе- чатающие элементы в большинстве случаев представляют собой пи- рамидообразные ячейки. В зависимости от характера изображения они могут быть различными по площади и глубине (передающими градацию тонового изображения) или одинаковыми по площади и глубине (передающими штрихи и текст). Печатные формы обычно изготавливают на цилиндрах. Для печатания маловязкая краска 1 (рис. 1.5) наносится в избыточном количестве на всю поверхность вращающейся формы 2. Одновременно с этим специальный нож — ракель 3, скользя по поверхности пробельных элементов формы, удаляет полностью краску с пробельных элементов и избыток ее с печатающих. Таким образом, краска остается только в ячейках (см. рис. 1.3, б) и формирует изображение на оттиске (см. рис. 1.3, в). Этот способ называется «ракельная глубокая печать», но слово «ракельная» часто опускается. 22
- 23. Рис. 1.5. Процесс удаления избытка печатной краски с формы глубокой печати: 1 — маловязкая краска; 2 — вращающаяся форма; 3 — ракель Способы печати. Перенос красочного слоя с печатных форм на запечатываемый материал (бумагу) обычно происходит под действием давления. Печатная краска может переходить либо непосредственно с формы на бумагу, либо косвенно через а 6 промежуточное Рис. 1.6. Процесс передачи краски с печатной формы на бумагу: а — прямой способ; б — косвенный способ; 1 — запечатываемый материал; 2 — печатный цилиндр; 3 — печатная форма; 4 — формный цилиндр; 5 — резинотканевая пластина; 6 — передаточный цилиндр В первом случае (рис. 1.6, а) при прямом способе запечатываемый материал 1 приводится печатным цилиндром 2 в контакт с пе- звено. 23
- 24. чатной формой 3, находящейся на формном цилиндре 4, и краска переходит с печатающих элементов на этот материал, образуя оттиск. С учетом такого переноса изображение на печатной форме должно быть зеркальным. Во втором случае (рис. 1. 6 , б) при косвенном переносе краска с печатной формы 3 (находящейся на формном цилиндре 4) в процессе печатания переходит сначала на упруго-эластичную (резинотканевую) пластину 5, покрывающую передаточный (офсетный) цилиндр б, а с нее на запечатываемый материал 1. Изображение на печатной форме и на запечатываемом материале должно быть прямым, а на резинотканевой пластине — зеркальным. Такой способ печати называется офсетным (от англ. — offset). Прямой способ передачи краски широко используется в высокой и глубокой печати, значительно реже в плоской. Поэтому указанные способы правильнее назвать «прямая высокая», «прямая глубокая», «прямая плоская» печать. Но на практике обычно опускают слово «прямая». Существует два способа высокой печати: типографская печать и отличающаяся от нее использованием более эластичных печатных форм и маловязких быстрозакрепляющихся красок — флексограф- ская печать. Типографская печать — старейший способ. Он позволяет по- лучать на оттисках четкие и резкие контуры штрихов и растровых элементов, обладает достаточной графической и градационной точ- ностью, хорошей цветопередачей при воспроизведении различных по характеру изображений, а также относительной простотой подготовки машины и печатания тиража. В течение нескольких последних десятилетий этот способ вытесняется способом плоской офсетной печати и используется в основном для печатания текстовой книжно- журнальной продукции и малоиллюстрированных однокрасочных газетных изданий. Флексографская печать, благодаря использованию упруго- эластичных печатных форм и маловязких быстрозакрепляющихся красок, позволяет на высокой скорости запечатывать практически 24
- 25. любой рулонный материал, воспроизводить не только штриховые элементы, но и одно- и многоцветные изображения (с линиатурой растрирования до 60 лин/см). Незначительное давление печатания обеспечивает большую тиражестойкость печатных форм (до не- скольких млн. оттисков). Способ характеризуется также простотой обслуживания печатных машин и возможностью одновременно в одной машине (агрегате) печатать, лакировать, производить тиснение и высечку. Флексографская печать применяется прежде всего для изготовления этикеточной и упаковочной продукции, а также для печатания каталогов, журналов, книг, газетных вкладок, обоев, бесконечных формуляров и т.д. Офсетный (косвенный) способ печати наиболее широко ис- пользуется в плоской печати, реже — в высокой, еще реже — в глу- бокой. Если офсетный способ переноса краски применяется в высокой печати, то печать называется высокая офсетная, в глубокой — глубокая офсетная, в плоской — плоская офсетная. В последнем случае слово «плоская» часто опускается и способ плоской офсетной печати называется «офсетным», что в полной мере не определяет его особенности. Косвенные способы высокой и глубокой печати обычно относят к специальным. В зависимости от принципа формирования пробельных элементов плоская офсетная печать может быть реализована в виде офсетного способа с увлажнением (см. рис. 1.4) или реже — без увлажнения пробельных элементов. Во втором случае используются печатные формы, у которых очень мало поверхностное натяжение пробельных элементов. Поэтому они не воспринимают краску в процессе печатания, значит исключается операция увлажнения пробельных элементов. Способ плоской офсетной печати позволяет воспроизводить од- но- и многоцветные изображения любой сложности с большой гра- фической, градационной точностью и точностью цветопередачи с применением растровых структур с линиатурой до 120 лин/см. Он обладает универсальными возможностями печатания изданий на бу- магах различной массы при использовании большого разнообразия 25
- 26. методов изготовления печатных форм; характеризуется высокой степенью автоматизации формного и печатного процессов; во многих случаях хорошими экономическими показателями; высокопро- изводительным печатным оборудованием (скорость печатания со- ставляет на листовых машинах 12-18 тыс. об/ч и на рулонных — более 45 тыс. об/ч). Способ плоской офсетной печати стал доминирующим и применяется для печатания самой разнообразной продукции: книг, журналов, газет, изобразительных изданий, этикеток и упаковок, картографических изданий, рекламных материалов и т.д. Способ прямой глубокой печати имеет несколько разновидностей, отличающихся строением печатающих элементов при воспро- изведении тонов изображения. Они могут быть одинаковыми по площади, но различной глубины; одинаковыми по глубине, но раз- личными по площади; разными по глубине и площади. Последние наиболее широко используются в настоящее время. Способ прямой глубокой печати обеспечивает наиболее точное воспроизведение одно- и многоцветных тоновых изображений. Бла- годаря использованию красок на «летучих» растворителях скорость печатания достигает 100 тыс. отт/ч. Однако он характеризуется дли- тельностью и сложностью проведения формного процесса, примене- нием во многих случаях токсичных растворителей печатных красок и высокой капиталоемкостью. Поэтому способ экономически целе- сообразен для печатания больших тиражей журнальных и других из- даний, а также в производстве этикеточно-упаковочной продукции, обоев и т.д. 1.2. Специальные виды и способы печати Понятие специальных видов и способов печати пока еще условно, во многих случаях противоречиво и не имеет четких научно обоснованных критериев. По сложившимся традициям к специальным видам печати относят те печатные процессы (включая и печатные формы) получения графической информации, которые отличаются чем-либо от классических видов и способов печати: составом 26
- 27. печатной краски или строением печатной формы (отсутствием ее), технологией запечатывания материала или же использованием другого материала вместо бумаги. К рассматриваемым видам печати относят также и печать многих групп неиздательской продукции, например: • этикеточно-упаковочной; • со стереоскопическим эффектом; • текстурной на различных подложках (имитирующей ценные по- роды дерева и т.д.); • обоев; • запечатываемых полиграфическими способами тканей; • изданий, выполненных рельефно-точечной печатью; • переводных изображений. Из большого разнообразия специальных способов печати в клас- сификацию (см. рис. 1.4) включены наиболее распространенные. Характерные особенности специальных способов печати. Высокая офсетная печать (или типоофсет) — способ печати, в котором краска переносится с мелкорельефной формы высокой печати на запечатываемый материал с помощью упругоэластичной рези- нотканевой пластины (см. рис. 1. 6 , б). По сравнению с типографской печатью, этот способ имеет ряд преимуществ: уменьшается время на подготовку машины к работе, снижается давление печатания и по- вышается тиражестойкость печатных форм. Способ имеет ограни- ченное применение. Орловская печать — способ многокрасочной печати с одной «сборной» печатной формы, изобретенный в конце XIX в. русским полиграфистом И.И. Орловым специально для печатания бумажных денежных знаков и другой продукции, которая должна быть защищена от подделки. Им было также сконструированно несколько типов четырехкрасочных печатных машин. Процесс получения оттисков способом Орловской печати на трехкрасочном печатном устройстве одной из машин показан на рис. 1.7. 27
- 28. Рис. 1.7. Получение оттисков способом Орловской печати: 1 —формный цилиндр; 2 — печатные формы; 3 — красочные аппараты; 4 — упруго-эластичные валики; 5 — «сборная форма»; 6 — упруго-эластичное покрытие; 7 — печатный цилиндр; 8 — бумага Во время работы машины на цветоделенные металлические пе- чатные формы 2 , находящиеся на формном цилиндре 1, красочными аппаратами 3 наносятся печатные краски соответствующего цвета. Красочные изображения с этих форм последовательно передаются упруго-эластичными валиками 4 на металлическую «сборную форму» 5, на которой формируется многокрасочное изображение. С помощью упруго-эластичного покрытия 6 печатного цилиндра 7 оно передается на бумагу 8. В результате получаются оттиски, воспроизводящие эффект непрерывного изменения цвета поверхности или линий без нарушения их целостности. Способ до сих пор находит применение в различных технологиях печатания денежных знаков и ценных бумаг. Тампонная печать (тампопечать) — разновидность глубокой офсетной печати, которая характеризуется косвенной передачей графической информации с печатной формы 1 (рис. 1 .8 ) на воспри- нимающую поверхность 2 с помощью промежуточного звена — тампона 3.
- 29. а в ш г Рис. 1.8. б Процесс переноса краски с помощью тампона: а — форма с краской и тампон; б — прижатие тампона к форме, забор краски; в — нанесение краски на запечатываемый материал; г — оттиск; 1 — печатная форма; 2 — запечатываемый материал; 3 — тампон После нанесения краски на печатную форму (рис. 1.8, а), тампон прижимается к ней (рис. 1 .8 , б), забирает краску и наносит ее на за- печатываемый материал (рис. 1. 8 , в). С получением оттиска (рис. 1. 8 , г), он возвращается в исходное положение. Тампон способен восста- навливать свою первоначальную геометрическую форму после сжатия (переноса краски). В данном случае используются пластинчатые печатные формы с углубленными печатающими элементами. Там- попечать дает возможность нанесения изображения на объемные предметы со сложной геометрической поверхностью, а также в труднодоступных местах изделия. Способ применяется в различных отраслях промышленности: электротехнической, легкой, радиотех- нической, фарфорофаянсовой, стекольной, в приборостроении и др. Трафаретная печать — в большинстве случаев это печать с использованием сетчатых форм (рис. 1.9, а). Печатающие элементы 1 пропускают через себя продавливаемую на запечатываемый материал краску с помощью ракеля 3 (рис. 1.9, б), пробельные элементы 2 ее задерживают. В результате создается оттиск с изображением (рис. 1. 9, в), все элементы которого состоят из одинакового по толщине красочного слоя. Градация тонового изображения передается рас- тровыми структурами. 29
- 30. а Рис. 1.9. Форма и оттиск трафаретной печати: а — печатная форма; б — получение оттиска; в — оттиск; 1 — печатающие элементы; 2 — пробельные элементы; 3 — ракель Этот способ печати по сравнению с классическими имеет ряд преимуществ: простота технологии, печатание на самых различных материалах и изделиях (плоской и объемной формы), возможность в широком диапазоне использовать материалы различных форматов (до 3 х 3,5 м). Немаловажной является возможность получения различной толщины красочного слоя (от 6 до 1 0 0 мкм), что позволяет достигать непревзойденные по яркости и насыщенности изображения, а в некоторых случаях — рельефные изображения. Способ трафаретной печати с сетчатых форм применяется для печатания упаковок, этикеток, наклеек, рекламно-сувенирной продукции, а также нанесения изображений на изделия. Брайлевская печать (изобретенная в середине XIX в. французом Луи Брайлем) — способ рельефно-точечной печати изданий для слепых с использованием шрифта Брайля. В основе этого шрифта лежат комбинации (как в домино) от одной до шести рельефных точек (высотой 0,6-0, 8 мм и диаметром 1,2-1,4 мм), которые позволяют обозначать буквы алфавита, цифры, знаки препинания, а также математические, химические и нотные знаки. Для печатания применяется матрица 1 (рис. 1 .1 0 ), представляющая собой согнутый 30
- 31. пополам лист жести с выдавленными выпуклыми и точно им соот- ветствующими вогнутыми точками. Между двумя внутренними сто- ронами матрицы помещают лист плотной бумаги 2 и осуществляют значительное давление. В результате на бумаге одновременно с двух сторон получаются рельефные точки (на рис. 1 . 1 0 пунктиром обо- значена точка на Рис. 1.10. Получение «оттиска» в Брайлевской печати: 1 — матрица; 2 — лист плотной бумаги оборотной стороне). 2 Рассмотренный способ является не печатанием, а бескрасочным рельефным тиснением. Однако такие же рельефно-точечные знаки, но лучшие по качеству, можно получить на бумаге или полимерной пленке, используя трафаретную печать. Для этого вместо краски ис- пользуют пасту, которая после нагревания оттиска и его охлаждения образует точки, отличающиеся большой механической прочностью. Струйная печать — способ печати без использования печатных форм. Это печать капельками чернил (маловязкой краски), наносимых на запечатываемый материал и изделия либо струями, либо каплями с очень большой скоростью. Для образования струи используется метод эмиссии капель электрическим полем, или метод эмиссии высоким постоянным давлением. Существует несколько вариантов струйной печати. В общем виде формирование красочного изображения на запечатываемой поверхности 1 (рис. 1 .1 1 ) производится путем набрызгивания мельчайших капель краски 2 из сопел 3 с очень малым диаметром 31
- 32. отверстия (до 12 мкм). Капли оставляют на запечатываемой по- верхности красочные точки диаметром от 50 мкм, формируя на ней 32
- 33. цифровых технологиях. изображение. Способ позволяет использовать растровые структуры и получать многокрасочные 2 изображения. Он характеризуется применением печатающих устройств со г> простой конструкции, низкой энергоемкостью и односта- дийностью Нрасиа — ~— процесса. Тем не менее, из-за низкой разрешающей способности этот способ не может конкурировать с Рис. 1.11. Струйное печатное устройство: 1 — запечатываемая классическими видами печати и поверхность; 2 — капли краски; 3 применяется в — система сопел Электрофотография — процесс размножения информации с использованием ЭФС, электрические свойства которых изменяются в соответствии с количеством поглощенного слоем светового излучения. В большинстве случаев используются ЭФС органического происхождения, нанесенные на пластины или цилиндры. а I + + + + + ♦ + + + + + k i 1 1< ■SEE =□ + ++1 I — ■ ■■ 1 - - : о:о:о о.ою. о. Рис. 1.12. Схема электрофотографического процесса: а — пластина с ЭФС; б — зарядка; в — создание на поверхности ЭФС оптического изображения; г — проявление СЭФИ; д,е — перенос тонерного изображения; ж — термическое закрепление тонера 33
- 34. Наиболее распространенный вариант электрофотографического процесса сводится к следующим этапам: • зарядка (электризация ЭФС (рис. 1.12, б) коронным разрядом не- посредственно перед экспонированием); • создание на поверхности ЭФС оптического изображения (рис. 1.12, в) путем сообщения участкам слоя необходимых экспозиций — под воздействием света образуется СЭФИ; • проявление (визуализация) СЭФИ осаждением на него тонкодис- персного, интенсивно окрашенного порошка, называемого тонером (рис. 1 .1 2 , г); • перенос тонерного изображения (рис. 1 .1 2 , д, е), составляющего двойной электрический слой, на бумагу или пленку при создании в зоне контакта электрического поля (обычно на бумагу переносится 70- 80% тонера); • термическое закрепление тонера на бумаге (рис. 1 ,1 2 , ж) и очистка ЭФС от остатков тонера и зарядового «рельефа». Для получения следующей копии процесс повторяется полностью, начиная с зарядки ЭФС. До последнего времени электрофотографию считали способом копирования, а не полиграфическим процессом, хотя она позволяет достаточно быстро и экономично размножать небольшими тиражами не только одноцветные, но и многоцветные изображения. Однако при этом по качеству получаемые копии уступают оттискам классических видов печати. Этот процесс характерен для цифровых способов печати. 1.3. Цифровые способы печати В связи с широким внедрением в полиграфическое производство электрофотографии, вычислительной и лазерной техники с начала 90-х гг. стали развиваться цифровые технологиипечатного размножения текстовой и изобразительной информации и появились способы цифровой печати. Эти технологии еще полностью не изучены с теоретической и практической точек зрения, поэтому нет единой трактовки термина 34
- 35. «цифровая печать» и общепринятой классификации и терминологии этих способов. В широком понятии цифровая печать — это сово- купность полиграфических способов размножения текстовой и изо- бразительной информации в автоматических машинах или устройст- вах (цифровых печатных машинах), в которых вместо вещественной печатной формы задание на печатание поступает в цифровом виде (рис. 1.13). Эти машины оснащены управляющими устройствами, состоящими из высокопроизводительных компьютеров с соответствующим программным обеспечением. Они принимают задание, обрабатывают его и передают в печатающее устройство, где изготавливаются печатные формы или заменяющие их носители информации, далее осуществляется печатание тиража. Цифровые способы все шире применяются для размножения одно- и многокрасочных изданий. Рис. 1.13. Схема изготовления издания способами цифровой печати Особенности цифровых способов печати. В зависимости от вида носителя передаваемой на запечатываемую поверхность информации (рис. 1.14) способы цифровой печати можно разделить на три группы. 35
- 36. Рис. 1.14. Классификация цифровых способов печати В первой группе используются печатные формы плоской офсетной и трафаретной печати, изготавливаемые непосредственно в печатной машине. В процессе печатания всего тиража содержание информации на формах не может изменяться. По окончании работы формы заменяются новыми. Формы плоской офсетной печати (с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов) изготавливаются на специальных материалах лазерной записью в соответствии с поступающей в машину цифровой информацией. Офсетные машины, процесс изготовления и качество получаемой продукции прин- ципиально такие же, как и в технологии классической плоской оф- сетной печати. Формы трафаретной печати изготавливаются (см. рис. 1.9) на специальной пленке. На ней в соответствии с поступающей цифровой информацией прожигаются микроотверстия — печатающие элементы. В процессе печатания краска под давлением подается изнутри формного цилиндра, на котором располагаются печатные формы. Аппарат фирмы «Rizo» дал название способу «ризогра- 36
- 37. фия». Он имеет ограниченные возможности по тиражестойкости и формату форм, а также качеству получаемой продукции, но ха- рактеризуется большой оперативностью. Во второй группе печатные формы заменяются, например, элек- трофотографическими носителями информации, которые изготавли- ваются в печатной машине (устройстве) с помощью лазерного излу- чения, например, на цилиндрах, покрытых ЭФС. Технология получения таких носителей осуществляется принципиально по той же схеме, которая представлена на рис. 1.12. Но передача тонера на запечатываемую поверхность может быть как прямым способом (см. рис. 1 .1 2 ), так и офсетным. Основная особенность рассматриваемого процесса заключается в том, что на поверхности носителей информации печатающее изо- бражение для каждого оттиска формируется с начала до конца заново (см. рис. 1.12), т. е. повторяются операции: зарядка ЭФС, экспо- нирование, проявление и перенос тонерного слоя, закрепление его и очистка ЭФС. Это несколько осложняет процесс, но дает возможность при печатании тиража вносить изменения в содержание информации на носителях (следовательно, и на отпечатках). Таким образом, осуществляется печатание по требованию и персонификация, что во многих случаях имеет большое значение. При наличии мощной быстродействующей компьютерной техники можно осуществлять печатание полностью сменяемых полос издания. Электрофотографический способ цифровой печати позволяет получить продукцию несколько более низкого качества по сравнению с классическими способами, но он характеризуется большой оперативностью и хорошими экономическими показателями при производстве малотиражной продукции. В третьей группе вещественные носители не используются для размножения информации, она формируется непосредственно на запечатываемом материале с помощью методов струйной печати (см. рис. 1.11). Так осуществляется печатание по требованию и пер- сонификация информации.
- 38. Глава 2. Основные сведения о печатных формах 2.1. Классификация печатных форм и методы их записи Классификация форм. Официально утвержденной классификации печатных форм не существует, поэтому приведенная на рис. 2 .1 . схема является условной и вытекает из классификации современных видов и способов печати. Печатные формы, используемые для размножения текстовой и изобразительной информации, можно классифицировать по следующим признакам (рис. 2 .1 ): Классификационные признаки Печатные формы Красочность Для однокрасочного Для многокрасочного печатания печатания Знаковая природа информации Тексто- Изобразительные Текстовые изобразительиые Вид печати Высокой Плоской Глубокой Специальных печати печати печати способов печати 1 Способ печати Способ записи Изготовленные Изготовленные форматной записью поэлементной записью Рис. 2.1. Классификация печатных форм классических и специальных видов печати • красочность печатной продукции — формы для однокрасочного печатания и формы (цветоделенные) для многокрасочного печатания; 38
- 39. • знаковая природа информации — текстовые формы, содержащие только текстовую информацию; изобразительные формы, содержащие только изобразительную информацию; тексто-изобразительные формы, содержащие текстовую и изобразительную информацию; • способы и виды печати — формы высокой (типографской и флексографской), плоской офсетной (с увлажнением и без увлажнения пробельных элементов), глубокой печати и специальных способов печати; • способ записи информации на формные материалы — изготов- ленные форматной записью (информация переносится одновременно на всю площадь поверхности формного материала — пластины или цилиндра) и изготовленные поэлементной записью (информация пе- реносится последовательно на очень небольшие участки площади). Кроме того, в зависимости от назначения, печатные формы часто подразделяют на пробные, которые служат для контроля цветоделения и других параметров и тиражные, используемые для печатания определенного числа экземпляров одного и того же издания — тиража (термин «тираж» не всегда употребляется в правильном значении). Методы записи. Среди вариантов форматной записи (рис. 2.2) наибольшее распространение имеет контактное копирование (свето- копирование) информации с фотоформ на формные пластины (реже цилиндры), покрытые специальными светочувствительными слоями. В отличие от контактного копирования прямое фотографирование (проекционное экспонирование), не требующее использования фо- тоформ, предусматривает фотографирование РОМ на формные пла- стины, покрытые приемным фотографическим (например, серебро- содержащим) или электрофотографическим слоем. Поэлементная запись может осуществляться с РОМ или проме- жуточных вещественных оригиналов по аналоговой схеме (считыва- ние оригинала и запись информации на формный материал), напри- мер, ЭМГ форм глубокой печати. Однако наиболее передовой является цифровая технология, в которой используются файлы ЭВПФ. 39