Разработка технологического процесса изготовления печатных форм для издания научной литературы

- по полярности изображения  на фотоформе на: прямые (читаемые) и зеркальные (нечитаемые) фотоформы;

- по способу изготовления  на: фотографические, гравированные, вычерченные, нарисованные, электронные в цифровом виде фотоформы;

Фотографическое изображение это черно-белое или цветное изображение, полученное путем фотографирования и служащее издательским оригиналом, фотоформой или промежуточным изображением. Гравирование - создание и корректура изображения на формном материале ручным, механическим путем при помощи резца, штихеля или лазерным лучом. Как правило, гравирование используется для изготовления печатных форм для способа металлографи02и, для гравирования формных цилиндров для способа глубокой печати и очень редко при изготовлении фотоформ механическим способом на клишографах или вручную - авторские печатные формы, например металлографические. После изобретения "сухих пленок" гравирование лазерным лучом применяют для изготовления фотоформ способом выжигания.

- по технологичности  готовых фотоформ на: монтажные фотоформы и цельнопленочные. Цельнопленочные фотоформы изготовляют на мощных компьютерных издательских системах с использованием технологии электронного монтажа отдельных полос издания в соответствии со схемой раскладки и спуска полос по формату печатного листа печатной машины.

Для изготовления нашего издания  наиболее удобным по всем параметрам является офсетный способ печати. На печатной форме плоской офсетной печати печатающие  и пробельные элементы находятся, практически в одной плоскости, отсюда и название плоская печать. Формирование печатающих  и пробельных элементов на формной пластине происходит при экспонировании, когда УФ-лучи от лампы копировальной рамы, проходят через прозрачные участки фотоформ и попадают на формную пластину, тем самым, разрушая ее светочувствительный слой, на этом месте начинают образовываться пробельные участки изображения. Там, где на форме находятся темные изобразительные и текстовые элементы, лучи экспонирования не проникают, фоточуствительный слой под ним не разрушается, и на их месте образуются печатные элементы. При этом копировальный слой пластин обладает такими свойствами, что в процессе проявления он удаляется с засвеченных участков, и в итоге эти участки становятся невосприимчивы к печатной краске – гидрофильны. Таким образом, пробельные элементы отталкивают краску и принимают только на себя увлажняющий раствор, а печатные элементы отталкивают увлажняющий раствор (гидрофобны), а краску принимают. Изготовления форм происходит  на сравнительно тонком (0,7 – 0,9 мм) гибком материале, который легко установливается на формный цилиндр машины. Формы для офсетной печати отличаются высокой тиражестойкостью, и передают прямое, а не зеркальное изображение на печатном листе, в отличие от форм высокой или другой печати.

Офсетная печать обеспечивает высокую скорость печати и производительность. Также основным и не менее важным показателем является экономичность использования офсетного способа печати. Это позволяет при переиздании издания использовать старые монтажи, фотоформы, спуски, т.е. экономить время, а соответственно и деньги.

4.2. Технологические возможности способа с точки зрения качества изображения на печатной форме

Офсетная печать обеспечивает качество в 3000 точек на дюйм и используется для изготовления высококачественных изданий. Процесс проявления так же как и процесс экспонирования, требует определенных технологических условий. Необходимо соблюдение времени проявления, температуры и степени старения проявителя. Крайне неразумно использовать проявитель слишком долго. Это приводит не только к увеличению времени проявления и накопление в проявители мельчайших загрязнений, что вызывает появление мелких частиц на формах и необходимость переделки форм.

Проявленные пластины покрывают гуммирующим раствором, защищающим пластины от  окисления. Перед началом работы этот раствор смывается. Качество пластин настолько высоко, что, даже не покрывая пластины раствором, они еще могут  использоваться в работу. Научно-технический прогресс продвигается, развивается и полиграфия.

Со стремительным развитием компьютерных технологий и появлением лазера стала доступна новая, более экономичная и удобная технология СtP (компьютер-печатная форма). Эта технология полностью позволяет исключить фотовывод и фотоформы. Цветоделение и растрирование изображение с компьютера при помощи лазера, напрямую попадает на формную пластину. Такой вывод дорогой, но качество продукции намного увеличивается.

4.3.  Схема технологического процесса  изготовления печатных форм

             Табл. 1.  Схема технологического процесса изготовления печатных форм

4.4. Выбор материалов для изготовления  печатных форм

Технологические возможности современных монометаллических офсетных пластин позволяют изготавливать на них  печатные формы, пригодные для печати практически всех видов высококачественной продукции: рекламной, газетной, журнальной, книжной и другой продукции. Тиражестойкость форм в зависимости от типов пластин от 300 000 оттисков, а после их термообработки она возрастает в 3-4 раза. Предварительно очувствленные пластины  изготавливают на специализированных предприятиях, на  высокопроизводительных  автоматизированных поточных линиях со строгим соблюдением режимов  технологии изготовления. Поэтому пластины от ведущих производителей имеют стабильное качество.

На сегодняшней день ведущими производителями офсетных монометаллических  пластин являются компании Agfa (Германия), Lastra (Италия), Fuji (Япония), (Futura Oro, Futura 101) и другие компании. В основном все пластины имеют схожие состав и структуру. В качестве основы может использоваться алюминий, который занял ведущее положение в полиграфической промышленности всего мира, как основной материал для изготовления монометаллических форм. Это объясняется тем, что алюминий обладает рядом достоинств: небольшим весом, хорошими гидрофильными свойствами получаемых на нем пробельных элементов. Увеличение прочностных свойств металла возможно за счет легирования его магнием, марганцем, медью, кремнием, железом, однако при этом ухудшается пластичность алюминия. Чаще всего используется обработка с рулона для того, чтобы изготавливать пластины с постоянными физическими и механическими характеристиками.

В настоящее время используется технология комплексной электрохимической обработки алюминия, включающая следующие последовательные операции: обезжиривание, декапирование, электрохимическое зернение, анодирование (анодное оксидирование и наполнение оксидной пленки), нанесение копировального слоя (полив слоя), сушка. Рассмотрим основные стадии изготовления предварительно очувствлённой пластины.

Обезжиривание: фаза обработки заключается в тщательной очистке металла. Декапирование: процедура проводится для удаления шлама и осветления. Электрохимическое зернение: после обезжиривания обрабатываемой поверхности производится электрохимическое зернение алюминия, которое позволяет получить равномерный микрорельеф, развитую мелкокристаллическую структуру, после чего поверхность пластины становится похожей по структуре на губку с очень тонкими порами. При этом контактная площадь поверхности увеличивается в 40-60 раз по сравнению с начальной площадью поверхности необработанного алюминия. Микрошероховатая структура поверхности металла, полученная в результате электрохимического зернения, позволяет увеличить адгезию копировального слоя и лучше удерживать воду, необходимую для увлажнения в процессе печатания. Термин «зернение» появился по аналогии с механическим зернением шариками, которое заменила электрохимическая обработка. тном процессе. Анодирование поверхности увеличивает твердость и улучшает устойчивость офсетных форм к механическим воздействиям и химическим веществам, которые используются в процессе печатания.

После каждой из рассмотренных стадий подготовки подложки проводится тщательная промывка.

Нанесение копировального слоя: необходимо для создания на поверхности подложки гидрофобного слоя, выполняющего в дальнейшем роль печатающих элементов. Копировальный слой представляет собой тонкую (2 мкм) полимерную воздушно-сухую светочувствительную пленку, растворимость которой в соответствующем растворителе либо снижается, либо возрастает в результате действия лучистой энергии в диапазоне от 250 до 460 нм. В соответствии с этим различают негативные (растворимость снижается) и позитивные (растворимость возрастает) копировальные слои.

К копировальным слоям предъявляются следующие требования:

• способность светочувствительной композиции при нанесении на подложку образовывать беспористые, тонкие полимерные пленки (1,5-2,5 мкм);
• хорошая адгезия к подложке;
• изменение растворимости пленки в соответствующем растворителе в результате действия УФ-излучения;
• остаточная разрешающая способность слоя;
• высокая избирательность проявления, то есть отсутствие растворимости или незначительное растворение тех участков слоя, которые должны остаться на подложке.

В качестве копировальных растворов для изготовления предварительно очувствленных монометаллических пластин чаще всего используются растворы на основе светочувствительных ортонафтохинондиазидов (ОНХД).

Копировальные слои на основе ОНХД работают позитивно, то есть воздействие лучистой энергии приводит к увеличению растворимости экспонированных участков слоя. В состав копировального слоя входят: пленкообразующий полимер, ОНХД, органический растворитель, красители, целевые добавки (для обеспечения физико-механических свойств и сохранности слоя).

ОНХД даже относительно сложного строения не образуют полимерной пленки, поэтому их вводят в полимер или химически сшивают с макромолекулами полимера. Широкое применение ОНХД в составе копировальных слоев объясняется их достоинствами: отсутствием темнового дубления, достаточной светочувствительности, устойчивости к агрессивным воздействиям, разрешающей способности, хорошей адгезии к металлам. Основные типы монометаллических пластин, производимых итальянской фирмой Lastra и представленных на российском рынке, — это пластины с позитивными копировальными слоями (Futura Oro, Futura 101).

Известно, что при использовании офсетных пластин c негативным копировальным слоем можно получить более высокое разрешение изображения, что связано со свойствами негативных копировальных слоев и технологическими особенностями изготовления печатных форм на пластинах с негативными копировальными слоями. Фирма Lastra поставляет на российский рынок пластины подобного типа. Примером являются пластины Nitio San, Nitio Dev.

Во ВНИИ полиграфии были разработаны технические условия — ОСТ 29.128-96, позволяющие оценить технологические возможности всех используемых типов монометаллических пластин. В ОСТ 29.128-96 содержатся требования, предъявляемые к последовательности технологических операций, к порядку передачи материалов и к самим материалам, к подготовке и использованию оборудования.

4.5. Выбор режимов изготовления  печатных форм

Управление процессом копирования позитивных печатных форм осуществляется путем анализа микроштрихового поля, содержащегося в контрольном тест объекте. Группа микроштрихов наименьших размеров, воспроизводится на печатной форме, обычно находятся в диапазоне 12 мкм или 15 мкм.

Как правило, все виды пластин, используемых в производстве печатных форм, соответствуют предъявляемым требованиям, однако качество печатных форм, получаемых на этих пластинах, в условиях конкретного формного процесса может быть различным. Из этого можно заключить, что процесс изготовления печатных форм, прежде всего, зависит от режимов изготовления форм, а также от того, каким образом реагируют различные виды пластин на изменение этих режимов. Данный процесс позволяют контролировать шкалы оперативного контроля, к которым относят растровый    тест-объект UGRA

Шкала UGRA–82 представляет собой 5 областей:

1. Содержит полутоновую шкалу, состоящую  из 13 полей, за каждым из которых  оптическая плотность меняется  на величину равную 0,15 Б от min = 0,15Б до max = 1,95Б;

2. Содержит окружности с микроштрихами от 4 до 70 мкм в позитивном и негативном исполнении;

3. Состоит из элементов растрового  изображения полутонов с различной  площадью растровой точки Sотн,% от 10 до 100% с шагом 10% и линиатурой 60 лин/см (150 точек на дюйм);

4. Содержит миры скольжения и  двоения для контроля печатных  процессов;

5. Содержит элементы растрового  изображения в светах ( 6 полей  с min размером растровой точки 0,5 и max 5% ) и глубоких тенях изображения ( 6 полей с min размером растровой  точки 95 и max 99,5% ).

Готовая печатная форма должна соответствовать следующим параметрам:

- Изображение на форме должно  быть расположено в строгом  соответствии с макетом. Размеры  изображения должны соответствовать  размерам диапозитива.

- Формы одного комплекта для печати многокрасочной  продукции должны быть одинаковой толщины. Допустимое отклонение для пластин толщиной 0,35-0,5 мм не более +-0,01 мм.

- Все печатающие элементы должны  быть воспроизведены на форме.