2.3 Технология «компьютер — печатная машина» (CTPress)
Технология «компьютер — печатная машина» (CTPress) — это технология, реализуемая путем изготовления печатной формы (по технологии СТР) непосредственно в печатной машине. Эта технология известна как технология DI (Direct Imaging). Процесс записи печатных форм осуществляется следующим образом: после подготовки данных об изображении в растровом процессоре (RIP) они записываются в буферное запоминающее устройство на печатной машине, где заказ активизируется на дисплее. После этого начинается подготовка к записи и печати, при этом обновляется формный материал (он может быть листовым либо расположен внутри формного цилиндра в виде рулона) и осуществляется запись изображения на формную пластину, причем всех форм одновременно. С полученных форм производится печатание. После печатания использованный материал обновляется путем перемотки в другой рулон либо удаляется из печатной машины, если он выполнен в виде листового материала.
На рис. 2.2.3 представлен процесс записи печатных форм по технологии СТРress.
Рис. 2.2.3. Блок-схема записи в печатной машине форм по технологии «компьютер — печатная маши-на» (DI-технология): 1 — текстовая информация; 2 — изобразительная информация; 3 — система обработки; 4 — управляющий компьютер; 5 — печатная машина
Основное преимущество технологии СТРress заключается в снижении числа стадий прохождения заказа и сокращении времени подготовки печатной машины. Технология обеспечивает технологическую надежность процесса и отличается высокой степенью автоматизации. Она применяется для изготовления и последующего печатания с офсетных форм, предназначенных для ОСУ и ОБУ. В зависимости от типа подложки формных пластин эта технология обеспечивает возможности печатания тиражей от 200 до 1015 тыс. оттисков. Технология СТРress ориентирована на использование, в основном, термочувствительных пластин, причем пластин, которые не требуют после записи изображения обработки в химических растворах. В настоящее время оборудование для технологии СТРress выпускают фирмы Presstek (для ОБУ) и Screen (для ОСУ). [4]
2.4 Тенденции развития формных процессов
Сегодня офсетная печать является наиболее развитой высокомеханизированной промышленной отраслью. Современные технологии, высокая степень стандартизации и автоматизации всего производственного процесса, а также надежное, быстрое и относительно недорогое изготовление печатных форм обычными и цифровыми способами, объясняют высокий спрос на данный способ печати.
Высокому темпу развития офсетному способу печати способствовали следующие причины:
1. Наличие высокопроизводительного, технологически гибкого печатного оборудования;
2. Доступность изготовления крупноформатной продукции как на листовых, так и на рулонных машинах;
3. Возможность двухсторонней печати многокрасочной продукции в один прогон;
4. Улучшение качества и появление новых технологических материалов.
Технология офсетной печати за последние годы значительно изменилась, но потенциал её совершенствования не исчерпан. С появлением цифровой печати многие производители офсетного оборудования либо разрабатывают техно-логию, либо добавляют цифровые печатные машины в свое портфолио через партнерские отношения или путем приобретений. [9].
Заводы-изготовители, выпускающие офсетные машины, постоянно улучшают их конструкцию и технологию печати, оптимизируют свойства красите-лей, расширяют линейку запечатываемых материалов, изобретают новые методы печати и послепечатной обработки оттисков, сокращают время наладки печатных машин и добиваются снижения объёма брака и непроизводительного расхода материалов во время печати.
Если спросить у полиграфистов всего мира, какие инновации в офсетной печати последних лет они считают наиболее перспективными, многие назовут УФ-печать. Этой технологией сейчас очень интересуются, особенно в последнее время, когда появилось новое направление-печать с использованием высокореактивных красок. В результате УФ-технология-одно из самых быстроразвивающихся направлений современной полиграфии, и все больше типографий в ми-ре инвестируют в приобретение новых УФ-печатных машин или дооснащают существующие УФ-сушками разных видов. [10]
Важнейшей тенденцией развития офсетной печати является её сочетание с другими способами печати (цифровой, трафаретной), а также с различными способами облагораживания печатной продукции (печать металлическими краска-ми, тиснение, голограммы и т.д.) и со штанцеванием, которое позволяет получать на офсетных оттисках поразительные эффекты. Такого рода сочетание получило название «гибридной печати». В ближайшие годы ожидается появление новых гибридных форм печати, которые расширят возможности офсета.
Глава 3. Основные показатели офсетных печатных форм и методы их оценки
Офсетная печать — технология печати, предусматривающая перенос краски с печатной формы на запечатываемый материал не напрямую, а через промежуточный офсетный цилиндр. Соответственно, в отличие от прочих методов печати, изображение на печатной форме делается не зеркальным, а прямым. Офсет применяется главным образом в плоской печати.
Цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов, наиболее широко применяемые в настоящее время, можно представить в виде общей схемы (рис. 3). В зависимости от процессов, происходящих в приемных слоях под действием лазерного излучения, технологии изготовления форм можно представить в пяти вариантах.
Рис.3. Процесс изготовления форм плоской офсетной печати по цифровым технологиям
В первом варианте технологии экспонируется светочувствительная пластина с фотополимеризуемым слоем. После нагревания пластины с нее удаляется защитный слой и проводится проявление.
Во втором варианте экспонируется пластина с термоструктурируемым слоем. После нагревания производится проявление.
На отдельных типах формных пластин, используемых для этих двух вари-антов технологий, требуется предварительное нагревание (перед проявлением), необходимое для усиления эффекта воздействия лазерного излучения.
В третьем варианте технологии экспонируется светочувствительная серебросодержащая пластина. После проявления проводится промывка. Форма, полученная по такой технологии, отличается от формы, изготовленной по аналоговой технологии.
Изготовление формы по четвертому варианту на термочувствительной пластине путем термодеструкции состоит из экспонирования и проявления.
Пятый вариант технологии изготовления форм на термочувствительных пластинах путем изменения агрегатного состояния, включает проведение единственной стадии процесса — экспонирования. Химической обработки в водных растворах (в практике, называемой «мокрой обработкой») в этой технологии не требуется.
Заключительные операции изготовления печатных форм по различным вариантам технологий могут отличаться.
Так, печатные формы, изготовленные по вариантам 1, 2, 4, могут при необходимости подвергаться термообработке для повышения их тиражестойкости.
Печатные формы, изготавливаемые по варианту 3, после промывки требуют проведения специальной обработки для формирования на поверхности подложки гидрофильной пленки и улучшения олеофильности печатающих эле-ментов. Термообработке такие печатные формы не подвергаются.
Печатные формы, изготовленные на различных типах формных пластин по варианту 5, после экспонирования требуют для полного удаления термочувствительного слоя с экспонированных участков или дополнительной обработки, например, промывки в воде, или отсоса газообразных продуктов реакции, или обработки увлажняющим раствором непосредственно в печатной машине. Термообработка таких печатных форм не предусматривается.
Процесс изготовления печатных форм может включать такие операции, как гуммирование и техническая корректура, если они предусмотрены технологией. Контроль форм является завершающей стадией процесса. [4].
3.1. Основные характеристики формных пластин.
К основным характеристикам формных пластин, используемых в цифровых лазерных технологиях изготовления форм, можно отнести следующие: энергетическую и спектральную чувствительность приемных слоев, интервал воспроизводимых градаций, тиражестойкость.
Энергетическая чувствительность. Определяется через количество энергии на единицу поверхности, необходимой для протекания процессов в приемных слоях формных пластин. Пластины с фотополимеризуемым слоем требуют 0,05-0,2 мДж/ , серебросодержащие пластины — 0,001-0,003 мДж/ , термочувствительные — 50-200 мДж/ . Сравнение количества энергии, требуемой для протекания в приемных слоях различных типов формных пластин тех или иных процессов, показывает, что наиболее чувствительными являются серебро-содержащие пластины, а наименее чувствительными — термочувствительные.
Спектральная чувствительность. Разные типы формных пластин могут обладать спектральной чувствительностью в различных диапазонах длин волн: УФ, видимой и ИК-областях спектра. Формные пластины, приемные слои кото-рых чувствительны в УФ и видимом диапазонах длин волн, называют-ся светочувствительными, формные пластины с приемными слоями, чувствительными в ИК-диапазоне длин волн, — термочувствительными.
Интервал воспроизводимых градаций. В практике работы с формными пластинами их репродукционно-графические свойства оцениваются интервалом градаций для воспроизводимых изображений с определенной линиатурой. Зависит этот интервал от типа приемного слоя формных пластин. Термочувствительные пластины, требующие после экспонирования химической обработки, позволяют воспроизводить от 1 до 99% (при максимальной линиатуре растрирования равной 200-300 lpi). Интервал воспроизводимых градаций на термочувствительных пластинах, не использующих такую обработку, меньше — от 2 до 98% (при 200 lpi). Светочувствительные пластины характеризуются ана-логичными значениями , но для других линиатур растрирования. Пластины с фотополимеризуемыми слоями характеризуются значениями , равными 2-98% при 200 lpi (или 1-99% при 175 lpi), у серебросодержащих пластин выше — 1-99% при 300 lpi.
Теоретические предпосылки достижения тех или иных значений вполне очевидны. Если в светочувствительных слоях формных пластин при действии излучения свойства изменяются постепенно, то в термочувствительных происходит скачкообразное изменение свойств после достижения определенной температуры (далее развитие процесса не наблюдается). Поэтому термочувствительные слои невозможно ни недоэкспонировать, ни переэкспонировать. При условии стабильности мощности излучения это позволяет получить большую резкость элементов изображения — так называемую «жесткую точку» и обеспечить качественное воспроизведение высоких светов и глубоких теней. Для термочувствительных пластин на металлической подложке дополнительно появляется еще один эффект, позволяющий повысить качество элементов изображения. Связан он с дополнительным отражением излучения от подложки и, как следствие, усилением эффекта воздействия излучения. Это приводит к уменьшению размытия в зоне действия излучения и повышению резкости.
Тиражестойкость. Печатные формы, изготовленные на светочувствительых и термочувствительных формных пластинах на металлической подложке, обладают тиражестойкостью от 100 до 400 тыс. отт. Она может быть дополнительно повышена термообработкой на некоторых типах форм до 1 млн. отт. Тиражестойкость форм на полимерной подложке составляет 10-15 тыс. отт. [4].
3.2. Репродукционно — графические показатели офсетных печатных форм
Репродукционно-графические показатели характеризуют качество воспроизведения на печатных формах штрихового и растрового изображений. К ним относятся:
1. Разрешающая способность. Характеризует воспроизведение мелких де-талей изображения. Она оценивается предельным числом линий на единицу длины, раздельно воспроизведенных на печатной форме. Для ее оценки используют специальные тесты или контрольные шкалы (миры).
2. Выделяющая способность. Характеризует способность передавать от-дельно стоящие штрихи, рядом с которыми нет других мелких деталей. Она оценивается шириной минимально воспроизводимого штриха.
3. Градационная передача тонового изображения. Характеризует качество воспроизведения тоновых или растровых изображений. Оценивается графическими зависимостями. [4].
3.2.1. Разрешающая выделяющая способность
Разрешающая способность R — это важнейший численный показатель качества воспроизведения графической информации. Она характеризует способность слоя воспроизводить раздельно штриховые элементы изображения и оценивается числом линий (предельно созданных при записи изображения) на единицу длины.
В отличие от фотографических в копировальных процессах формного производства нет утвержденного стандарта определения R копировальных слоев и критериев ее оценки. В большинстве случаев в научных исследованиях и производственной практике R оценивается частотой той наиболее высокочастотной периодической решетки, состоящей из групп штрихов различных размеров, которые еще разрешаются. Решетка разрешается, если штрихи и просветы между ними разделены. Измеряется R в (или ). Для большей объективности оценки иногда указывается также величина допустимых относительных искажений штрихов.
В отличие от R выделяющая способность характеризует свойство слоя передавать отдельно стоящие штриховые элементы, рядом с которым и нет других штрихов или мелких деталей. Необходимость введения такого показателя связана с особенностями воспроизведения отдельно стоящего штриха по сравнению с воспроизведением в группе.
Методы определения разрешающей способности.
Для определения разрешающей способности используются специальные тест-объекты или контрольные шкалы (миры).
Такие миры (рис. 3.2.1) состоят из групп штрихов различных размеров, причем штрихи (не менее трех) в каждой отдельной группе имеют максимальную оптическую плотность, а промежутки между штрихами максимально про-зрачны (поэтому их называют мирами абсолютного контраста). В большинстве случаев размеры штриха и просвета (промежутка между штрихами) в каждой группе равны между собой.
При оценке разрешающей способности копировальных слоев миру копируют на формную пластину и после проявления на изображении миры определяют размер минимально воспроизводимого штриха, передаваемого раздельно. Оценивается R предельным количеством штрихов на 1 мм (или см).
Выделяющая способность оценивается размером минимального воспроизведенного штриха и измеряется в мм (или мкм).
Рис. 3.2.1 Миры для определения разрешающей способности копировальных слоев и их структуры: 1 — круговая; 2 — веерообразная; 3 — прямоугольная, ориентированная в различных направлениях; 4,5 –прямоугольные. [4]
Возможность копировальных слоев воспроизводить мелкие детали изображения условно оценивают по разрешающей и выделяющей способностям. По существу, они позволяют лишь определить размер минимального штрихового элемента конкретного тест-объекта, но при этом не дают представления о том, как воспроизводятся штрихи других размеров. Оценить их воспроизведение можно с помощью функции передачи модуляции, которая содержит информацию о величине размытия штриховых деталей изображения различных размеров. [4].
3.2.2 Метод определения функции передачи модуляции
Метод определения функции передачи модуляции копировальных слоев основан на построении краевой функции с ее последующим пересчетом в функцию передачи модуляции. В свою очередь краевая функция определяется, например, по изменению размеров штриховых элементов. С этой целью проводится их многократное копирование на слой при различных экспозициях и оценивается воспроизведение этих штрихов на проявленной копии.
После построения краевой функции осуществляется ее пересчет в функцию передачи модуляции. По полученным данным строится функция передачи модуляции копировального формного процесса. (Рис. 3.2.2)
Рис. 3.2.2. Пример функции передачи модуляции копировального процесса. [4]
Приведенный метод позволяет оценивать возможности формных пластин по воспроизведению изображений с элементами различных размеров в конкретных условиях экспонирования.
3.2.3 Градационная характеристика
Градационная характеристика оценивает качество воспроизведения растрового изображения. Она выражается графической зависимостью, характеризующей в большинстве случаев воспроизведение растрового изображения на печатной форме по сравнению с изображением на фотоформе:
где и — относительные площади растровых элементов соответственно на печатной форме и фотоформе.
Для построения градационной зависимости необходимо провести измерения относительной площади растровых элементов на печатной форме, полученных копированием ступенчатых растровых шкал с различной линиатурой, состоящих из полей с изменением с шагом, обычно 5 или 10%; в высоких светах и глубоких тенях шаг может быть равен 0,5 или 1%.
Градационная характеристика определяется при оптимальных режимах экспонирования и обработки копировальных слоев и характеризует точность воспроизведения исходной информации в светах (в том числе, высоких), в полу-тонах и тенях (в том числе, глубоких).