печатные формы для флексографской печати
Допечатная подготовка для флексографии
Качество готовой продукции, выполненной флексографским способом, как и в любом другом виде печати, в значительной, если не в наибольшей степени определяется именно допечатной стадией. К сожалению, специфика допечатной подготовки для флексографского процесса не находит должного освещения ни в периодической печати, ни в более систематизированной литературе. Результатом является невероятно широкий спектр заблуждений относительно необходимости специальных приемов допечатной подготовки для флексографии: от непоколебимой уверенности в полной идентичности препресса для разных видов печати, до столь же твердой убежденности в абсолютной необходимости специальных программ, расширений, опционов и других дорогостоящих средств, без которых вообще делать нечего. Последняя точка зрения, естественно, усиленно поддерживается рекламой и непосредственно производителями этих самых специализированных средств. Понятно, что истина находится где-то посередине. Давайте попробуем до нее докопаться.
Фотоформы
Наиболее известны и доступны специальные требования по подготовке фотоформ. Их довольно много, и для реализации части из них необходимы либо специальные опционы, либо соответствующие функциональности “по умолчанию”. Перечислим наиболее существенные.
1. В подавляющем большинстве случаев процесс изготовления печатных форм во флексографии требует негативного изображения (в отличие от позитива в современном офсете).
2. Изображение должно читаться со стороны эмульсии (опять-таки в противоположность формному процессу для офсета).
И того, и другого можно добиться, выбрав соответствующие установки в растровом процессоре или программе верстки. Постарайтесь только не поставить “негатив” одновременно в двух местах. Чуть сложнее добиться реализации следующего пункта.
3. Экспозиция в процессе изготовления печатных форм для флексографии ощутимо больше, чем для офсетных форм, и требует более высокой оптической плотности экспонированных участков фотоформы. Если для офсетной печати 4,0D является более чем достаточным, а для реального копирования хватает и 3,5D, флексографский процесс требует 4,2–4,7D для нормального переноса изображения на печатную форму. Хотя практически любое высококачественное устройство экспонирования фотоформ способно обеспечить такие плотности, далеко не все репроцентры настраивают свое оборудование таким образом. Если вы выводите формы в репроцентре, работающем только под офсетную печать, параметры экспонирования и проявления скорее всего удерживаются так, чтобы плотность экспонированной пленки была в пределах 3,8–4,2D, что может оказаться недостаточным для флексографии. Поэтому, до вывода фотоформ, убедитесь в способности оборудования (и готовности персонала, соответственно) вывести формы на повышенной плотности без ущерба линейности, фокусировке, и т. д. Не исключено, что именно по этой причине вам придется поменять базу вывода.
К сожалению, большинство популярных программ верстки не допускает различных масштабов вывода по вертикали и горизонтали. Однако способы учета дисторсии все-таки существуют.
Отдельный разговор о деформации самой растровой точки за счет эффекта дисторсии. С позиции чистой математики, размер растровой точки по вертикали должен был бы измениться с тем же самым коэффициентом, что и все изображение. Здравый смысл подсказывает, что печатные элементы при изгибе формы скорее раздвинутся, подобно иголкам свернувшегося ежа, нежели растянутся. В действительности размеры растровой точки, конечно, искажаются, но с переменным коэффициентом, зависящим от линиатуры и размера растровой точки (чем ближе к 100%, тем точнее дисторсия печатного элемента совпадает с дисторсией изображения в целом). Как учитывается этот эффект разными флексо-опционами и расширениями для растровых процессоров (больше такой эффект нигде учесть нельзя), и учитывается ли вообще, понять достаточно сложно. А если принять во внимание малую величину искажения (типичная дисторсия составляет 93–95%) и дискретное формирование растровой точки, становится не очень понятной сама возможность и целесообразность такой компенсации. Во всяком случае, автору не встречались сколько-нибудь доходчивые разъяснения по поводу дисторсии растровой точки и последствий ее учета или неучета.
 |
7. Линиатура растра при выводе форм для флексографской печати может колебаться в очень широких пределах. В зависимости от конкретной модели печатной машины и вида материала максимально допустимой может оказаться линиатура 60 lpi или даже 150 lpi. Принципиальное ограничение “сверху” накладывает линиатура анилоксового вала, которая должна в 4–5, а то и более раз превосходить линиатуру растра печатных форм. Уменьшение линиатуры, очевидно, приводит к более заметному растру, растровой розетке и усилению эффектов “разрыва цвета” в светах и полутонах. Повышение линиатуры вызывает резкое увеличение растискивания и понижение контраста в тенях до их полного “склеивания”. Кроме того, при работе на тонких невпитывающих материалах (фольга, полимерные пленки) допустимы более высокие линиатуры, чем для рыхлой бумаги и плотного картона. Не имея соответствующего опыта, видимо, трудно будет обойтись без консультации технолога или помощи “старших товарищей”.
Оформление страницы
Печать публикаций на офсетных машинах в большинстве случаев освобождает верстальщика и/или дизайнера от заботы о формате бумаги и размещении изображений на печатном листе. Все это может быть сделано ручным монтажом при изготовлении печатной формы.
Наконец, конструкция печатного механизма большинства флексографских машин требует непрерывной линии шириной 3–4 мм на вертикальных краях каждой печатной формы. При наклеивании на формный цилиндр эти линии замыкаются в опорные кольца, обеспечивающие равномерный прижим формного цилиндра к бумаге в процессе печати.
Особенности дизайна
Перечисленные выше требования реализовывались главным образом формальными приемами и не накладывали каких-либо ограничений на содержательную часть изображения. Далее речь пойдет об особенностях подготовки собственно изображений для печати флексографским способом.
При подготовке изображений для флексографской печати необходимо учитывать два очень неприятных эффекта (и уметь бороться с ними): “разрывы цвета” (tone jump) и очень большое растискивание.
Практически разрыв в светах проявляется, как пятно с контрастной границей, особенно заметное на плавных “заходах” голубой и черной красок по желтым и телесным тонам. Такие объекты, как фрукты и цветы, характерные для этикеточной продукции, особенно страдают от “разрыва цвета” в светах.
При подготовке полутонового изображения для флексографской печати можно лишь искусственно совместить место предполагаемого разрыва с естественными границами объектов или “замаскировать” его в теневых областях, созданных другими красками. Если же это невозможно, лучше сознательно пойти на некоторое искажение цвета, либо полностью удалив невыделяемую краску из критичного объекта, либо введя ее в количестве, достаточном для надежного переноса на оттиск.
То, что при этом можно получить эффектное полутоновое изображение, с успехом демонстрировала, например, фирма “Центр Х.Г.С.” на последней выставке “Этикетка-99”.
Технологические особенности
Строение и многофункциональность
Все флексографские машины условно подразделяются на два класса: узкорулонные и широкие печатные машины. Кроме того, существуют специализированные листовые флексографские машины, предназначенные в основном для печати на гофрокартоне и других толстых упаковочных материалах. Традиционные флексографские прессы с шириной рулона более 600 мм имеют, как правило, планетарный или агрегатный (ярусный) тип построения. Такой тип машин обладает высокой скоростью, но при этом низкой оперативностью при переходе с тиража на тираж и расчитан на очень большие тиражи. Это очень большие и сложные в обслуживании машины, требующие крупных капиталовложений.
В настоящее время самое широкое распространение получили узкорулонные флексографские машины, не требующие больших вложений и обеспечивающие достаточную производительность и функциональность. Стоимость такой машины может быть в 3–10 раз меньше стоимости средней широкой машины. Это значит, что ее могут приобрести не только крупные комбинаты, но и средние и даже малые типографии. Узкорулонные машины имеют в основном линейный (секционный) тип построения, который позволяет формировать конфигурацию, максимально соответствующую нуждам и возможностям конкретного заказчика. Такие машины легко комбинируются в одну линию с различными отделочными устройствами, что значительно упрощает и ускоряет технологический процесс. Помимо флексографских печатных секций на них устанавливаются устройства вырубки/высечки, удаления облоя (для самоклейки), горячего тиснения, ламинации, УФ-лакирования, ламинирования, разрезки на листы и разделения на несколько рулонов, секции трафаретной печати и многие другие. Все это дает возможность сосредоточить весь технологический цикл в одном агрегате и получать на выходе готовое изделие, будь то гибкая рулонная упаковка или раскрой коробки.
Красочный аппарат и краски
Помимо относительной простоты строения печатного аппарата, использование жидкой краски дает еще одно преимущество, которое делает флексографию незаменимой в пищевой промышленности. Это возможность использования водорастворимых красок, необходимых при изготовлении упаковки для пищевых продуктов.
Формы
Для флексографской печати используются гибкие фотополимерные формы. Именно от них флексография и получила свое название. Такие формы имеют целый ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с формами, используемыми в других типах печати. Они сочетают в себе простоту изготовления (процесс, несколько похожий на изготовление офсетной формы) с высокой тиражестойкостью, присущей формам при высокой и глубокой печати. Тиражестойкость фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометалической офсетной формы на порядок и составляет от 1 до 2,5 млн оттисков. Эластичность формы позволяет ей работать и как декель, что исключает процесс приправки, а так же печатать на материалах с такой грубой фактурой, на которой печать офсетным способом вообще невозможна.
Печатные формы для флексографской печати
В настоящее время для флексографской печати обычно используются формы, изготавливаемые из фотополимерных пластин. При этом могут использоваться фотополимерные пластины разной толщины – от 1,14 мм до 6,35 мм и разной степени твёрдости.
Тонкие пластины применяются при изготовлении форм для печати этикеток и гибкой упаковки. Толстые – для печати на гофрокартоне.
Такое разнообразие фотополимерных пластин и, соответственно, форм для флексографской печати является попыткой найти наилучшее сочетание толщины и твёрдости печатной формы для каждого вида запечатываемого материала, с учётом возможностей конкретной печатной машины и требуемого качества изображения на оттиске.
Кроме того, на свойства печатных форм и качество получаемого изображения на оттиске большое влияние оказывают технологии изготовления печатных форм. Обычно их разделяют на «аналоговую», «цифровую», «цифровую с плоской точкой».
Компания «ТампоМеханика», являясь одним из крупнейших репроцентров России, имеет возможность использовать любую из вышеуказанных технологий в зависимости от пожеланий Заказчика, от условий его печатного процесса и тех целей, которые он планирует достигнуть.
Формы для флексографской печати: виды и особенности изготовления
Флексоформа – это гибкая пластина с рельефными выпуклыми печатными элементами на одной стороне, которые соответствуют наносимому изображению. С ее помощью в процессе печати краска наносится на поверхность изделия.
Если раньше печатные формы производились из резины, то сегодня большим спросом пользуются фотополимерные клише. Толщина, твердость, размер, технология изготовления и количество пластин, необходимых для выпуска тиража, зависят от характеристик запечатываемого материала, возможностей используемого оборудования и требований к качеству изображения.
Технологии производства печатных форм
Компания «ТампоМеханика» выпускает на заказ флексоформы всех видов и размеров. Однако, изготовление фотополимерного клише – технология непростая и включает в себя несколько этапов с использованием высокотехнологичного оборудования и специальных материалов.
Изготовление фотополимерного клише (печатной формы) высокого качества требует высокой культуры производства, т.к. любая ворсинка, попавшая на сырой фотополимерный материал, может привести к браку на печатной форме и, следовательно, на оттиске. Многое зависит и от профессионального уровня операторов.
Инструкция по изготовлению
Вне зависимости от вида печатного клише, основные этапы их производства остаются неизменными.
Изготовление флексоформы на заказ занимает 3–4 дня. Это трудоемкий и ответственный процесс, требующий повышенного внимания к деталям. Цена флексоформы зависит от ее размера и выбранной технологии.
Особенности хранения
Чтобы не допустить деформирования и порчи печатных форм, необходимо соблюдать условия их хранения:
Использовать гибкие печатные формы можно многократно – они рассчитаны на тираж до полутора миллионов экземпляров при правильном использовании и хранении.
Компью А рт
Юрий Самарин,
докт. техн. наук, проф. МГУП им. Ивана Федорова
Разновидностью высокой печати, которая широко используется для печатания этикеток и упаковочной продукции из бумаги, фольги, полимерных пленок, а также для печатания газет, является флексография. Флексографская печать осуществляется с эластичных резиновых или высокоэластичных фотополимерных печатных форм текучими быстрозакрепляющимися красками.
В печатном аппарате флексографской печатной машины довольно жидкая краска наносится на печатную форму, закрепленную на формном цилиндре, не непосредственно, а через промежуточный накатной (анилоксовый) валик. Накатной валик выполнен из стальной трубы, которая может быть покрыта слоем меди. На эту поверхность методом травления или гравирования нанесена растровая сетка, углубленные ячейки которой делаются в виде пирамид с острой вершиной. Растровая поверхность анилоксового валика, как правило, хромируется. Передача краски из красочного ящика на печатную форму производится резиновым (дукторным) валиком на анилоксовый валик, а с него на печатающие элементы формы.
Использование упругоэластичных печатных форм и маловязких быстрозакрепляющихся красок позволяет на высокой скорости запечатывать практически 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.
Флексография представляет собой прямой способ печати, при котором краска с формы переносится непосредственно на запечатываемый материал. В связи с этим изображение на печатающих элементах формы должно быть зеркально перевернуто по отношению к читаемому изображению на бумаге (рис. 1).
В современной флексографской печати используются фотополимерные печатные формы (ФПФ), которые не уступают офсетным по печатнотехническим и репродукционнографическим свойствам, а по тиражестойкости, как правило, превосходят их.
Рис. 1. Микрофотография поверхности формы флексографской печати
В качестве фотополимерных материалов применяются твердые или жидкие фотополимеризуемые композиции. К ним относятся твердые или жидкие мономерные, олигомерные или мономернополимерные смеси, способные изменять под действием света химическое и физическое состояние. Эти изменения приводят к образованию твердых или упругих нерастворимых полимеров.
Твердые фотополимеризуемые композиции (ТФПК) сохраняют твердое агрегатное состояние до и после изготовления печатной формы. На полиграфическое предприятие они поставляются в виде формных фотополимеризуемых пластин определенного формата.
Структура фотополимеризуемых пластин для флексографской печати представлена на рис. 2.
Рис. 2. Структура фотополимеризуемых пластин для флексографской печати
Жидкие фотополимеризуемые композиции (ЖФПК) поставляются на полиграфические предприятия в емкостях в жидком виде либо их изготавливают непосредственно на предприятиях путем смешивания исходных компонентов.
Основной технологической операцией изготовления любых ФПФ, в ходе которой в фотополимеризуемой композиции протекает реакция фотополимеризации и образуется скрытое рельефное изображение, является экспонирование (рис. 3а) фотополимеризуемого слоя. Фотополимеризация происходит только на тех участках слоя, которые подвергаются облучению УФлучами и только во время их воздействия. Поэтому для экспонирования используют негативные фотоформы и их аналоги в виде масочного слоя.
Рис. 3. Технологические операции получения фотополимерных печатных форм на твердых фотополимеризуемых пластинах: а — экспонирование; б — вымывание пробельных участков; в — сушка печатной формы; г — дополнительное экспонирование печатающих элементов
Проявление рельефного изображения, в результате которого удаляются незаполимеризовавшиеся участки фотополимеризуемой пластины, осуществляется их вымыванием спиртовым, щелочным раствором (рис. 3б) или водой в зависимости от типа пластин, а для некоторых типов пластин — сухой термообработкой.
В первом случае экспонированная фотополимеризуемая пластина обрабатывается в так называемом сольвентном процессоре. В результате операции вымывания (см. рис. 3б) незаполимеризовавшихся участков пластины раствором на форме образуется рельефное изображение. Вымывание основывается на том, что в процессе фотополимеризации печатающие элементы теряют способность растворяться в вымывном растворе. После вымывания требуется сушка фотополимерных форм. Во втором случае обработка осуществляется в термальном процессоре для обработки фотополимерных форм. Сухая термообработка полностью исключает использование традиционных химикалий и вымывных растворов, на 70% сокращает время получения форм, так как не требует их сушки.
После сушки (рис. 3в) фотополимерная форма подвергается дополнительному экспонированию (рис. 3г), повышающему степень фотополимеризации печатающих элементов.
После дополнительного экспонирования фотополимерные формы на основе ТФПК для флексографской печати имеют блестящую и слегка липкую поверхность. Липкость поверхности устраняется посредством дополнительной обработки (финишинга), в результате форма приобретает свойства стабильности и стойкости к различным растворителям печатных красок.
Финишинг может быть выполнен химически (с использованием хлорида и брома) или экспонированием ультрафиолетовым светом диапазона 250260 нм, что оказывает на форму такое же действие. При химическом финишинге поверхность становится матовой, при ультрафиолетовом — блестящей.
Одним из важнейших параметров фотополимерных печатных форм является профиль печатающих элементов, который определяется углом при основании печатающего элемента и его крутизной. От профиля зависит разрешающая способность фотополимерных печатных форм, а также прочность сцепления печатающих элементов с подложкой, влияющая на тиражестойкость. Существенное влияние на профиль печатающих элементов оказывают режимы экспонирования и условия вымывания пробельных элементов. В зависимости от режима экспонирования печатающие элементы могут иметь различную форму.
При избыточном экспонировании образуется пологий профиль печатающих элементов, который обеспечивает их надежное закрепление на подложке, но является нежелательным изза возможного уменьшения глубины пробелов.
При недостаточном экспонировании образуется грибообразный (бочкообразный) профиль, приводящий к неустойчивости печатающих элементов на подложке, вплоть до возможной потери отдельных элементов.
Оптимальный профиль имеет угол при основании 70±5º, что является наиболее предпочтительным, так как обеспечивает надежное сцепление печатающих элементов с подложкой и высокое разрешение изображения.
На профиль печатающих элементов также оказывает влияние соотношение экспозиций предварительного и основного экспонирования, длительность которых и их соотношение подбираются для различных типов и партий фотополимерных пластин для конкретных экспонирующих установок.
В настоящее время для изготовления фотополимерных печатных форм флексографской печати используются две технологии: «компьютер — фотоформа» и «компьютер — печатная форма».
Для технологии «компьютер — фотоформа» выпускаются так называемые аналоговые пластины, а для технологии «компьютер — печатная форма» — цифровые.
При изготовлении фотополимерных форм флексографской печати на основе ТФПК (рис. 4) выполняются следующие основные операции:
Рис. 4. Схема процесса изготовления фотополимерных форм на основе ТФПК по технологии «компьютер — фотоформа»
Экспонирование оборотной стороны пластины является первым этапом изготовления формы. Оно представляет собой ровную засветку оборотной стороны пластины через полиэфирную основу без использования вакуума и негатива. Это важная технологическая операция, которая повышает светочувствительность полимера и образует основание рельефа необходимой высоты. Правильное экспонирование оборотной стороны пластины не оказывает влияния на печатающие элементы.
Основное экспонирование фотополимеризуемой пластины осуществляется методом контактного копирования с негативной фотоформы. На фотоформе, предназначенной для изготовления форм, текст должен быть зеркальным.
Фотоформы должны быть изготовлены на одном листе фотопленки, так как составные монтажи, склеенные липкой лентой, как правило, не обеспечивают надежного прилегания фотоформы к поверхности фотополимеризуемых слоев и могут вызвать искажение печатающих элементов.
Перед экспонированием фотоформу накладывают на фотополимеризуемую пластину эмульсионным слоем вниз. В противном случае между пластиной и изображением на фотоформе образуется зазор, равный толщине основы фотопленки. В результате преломления света в основе фотопленки может произойти сильное искажение печатающих элементов и закопировка растровых участков.
Для обеспечения плотного контакта фотоформы с фотополимеризуемым материалом фотопленку матируют. Микронеровности на поверхности фотоформы позволяют полностью быстро удалить изпод нее воздух, что создает плотный контакт фотоформы с поверхностью фотополимеризуемой пластины. Для этого используют специальные порошки, которые наносят ватномарлевым тампоном легкими круговыми движениями.
В результате обработки фотополимерных копий на основе сольвентновымывных формных пластин вымывается не подвергнутый экспонированию и полимеризации мономер — он растворяется и смывается с пластины. Остаются только участки, прошедшие полимеризацию и образующие рельеф изображения.
Недостаточное время вымывания, пониженная температура, ненадлежащее давление щеток (низкое давление — щетина не касается поверхности пластины; высокое давление — щетина выгибается, уменьшается время вымывания), пониженный уровень раствора в вымывном резервуаре приводят к слишком мелкому рельефу.
Избыточное время вымывания, повышенная температура и недостаточная концентрация раствора приводят к слишком глубокому рельефу. Правильное время вымывания определяется экспериментально в зависимости от толщины пластины.
При вымывании пластина пропитывается раствором. Полимеризованный рельеф изображения набухает и размягчается. После удаления с поверхности вымывного раствора неткаными салфетками или специальным полотенцем пластину нужно просушить в сушильной секции при температуре не выше 60 °С. При температуре, превышающей 60 °С, могут появляться сложности в приводке, поскольку полиэфирная основа, которая при нормальных условиях сохраняет стабильные размеры, начинает сжиматься.
Набухание пластин при вымывании приводит к увеличению толщины пластин, которые даже после сушки в сушильном устройстве сразу не возвращаются к своей нормальной толщине и должны находиться еще 12 ч на открытом воздухе.
При использовании термочувствительных фотополимеризуемых пластин проявление рельефного изображения происходит путем плавления незаполимеризованных участков форм при их обработке в термальном процессоре. Расплавленная фотополимеризуемая композиция адсорбируется, впитывается и снимается специальной тканью, которая после этого направляется на утилизацию. Такой технологический процесс не требует применения растворителей, а следовательно, исключается сушка проявленных форм. Таким способом можно изготавливать как аналоговые, так и цифровые формы. Основным достоинством технологии с применением термочувствительных пластин является значительное снижение времени изготовления формы, что обусловлено отсутствием этапа сушки.
Для придания тиражестойкости пластину помещают в экспонирующую установку для дополнительного освещения УФлампами в течение 48 мин.
Чтобы ликвидировать липкость пластины после сушки, ее надо обработать УФизлучением с длиной волны 250260 нм или химически.
Аналоговые сольвентновымывные и термочувствительные фотополимеризуемые флексографские пластины имеют разрешающую способность, которая обеспечивает получение 295процентных растровых точек при линиатуре растра 150 lpi, и тиражестойкость до 1 млн оттисков.
Одной из особенностей процесса изготовления плоских фотополимерных форм флексографской печати по технологии «компьютер — фотоформа» является необходимость учета степени растяжения формы вдоль окружности формного цилиндра при установке ее в печатной машине. Растяжение рельефа поверхности формы (рис. 5) приводит к удлинению изображения на оттиске по сравнению с изображением на фотоформе. При этом чем толще растягивающийся слой, расположенный на подложке или стабилизирующей пленке (при использовании многослойных пластин), тем длиннее изображение.
Толщина фотополимерных форм варьируется в пределах от 0,2 до 7 мм и выше. В связи с этим необходимо осуществлять компенсацию удлинения посредством уменьшения масштаба изображения на фотоформе по одной из ее сторон, ориентированной по направлению движения бумажного полотна (ленты) в печатной машине.
Для расчета величины масштаба М фотоформы можно воспользоваться константой растяжения k, которая для каждого типа пластин равна k = 2
hc (hc — толщина рельефного слоя).
Длина оттиска Lотт соответствует расстоянию, которое проходит определенная точка, находящаяся на поверхности формы, при полном обороте формного цилиндра, и вычисляется следующим образом:
,
где Dфц — диаметр формного цилиндра, мм; hф — толщина печатной формы, мм; hл — толщина липкой ленты, мм.
На основе рассчитанной длины оттиска определяется необходимое укорачивание фотоформы Δd (в процентах) по формуле
.
Итак, изображение на фотоформе в одном из направлений должно быть получено с масштабом, равным
.
Такое масштабирование изображения на фотоформе может быть выполнено при компьютерной обработке цифрового файла, содержащего информацию о спуске полос или отдельных полосах издания.
Изготовление фотополимерных флексографских печатных форм по технологии «компьютер — печатная форма» основано на применении лазерных методов обработки формных материалов: абляции (разрушения и удаления) масочного слоя с поверхности формной пластины и прямого гравирования формного материала.
Рис. 5. Растяжение поверхности печатной формы при установке на формном цилиндре: а — печатная форма; б — печатная форма на формном цилиндре
В случае применения лазерной абляции последующее удаление незаполимеризованного слоя может производиться с помощью сольвентного или термального процессора. Для данного способа используются специальные (цифровые) пластины, которые отличаются от традиционных лишь наличием масочного слоя толщиной 35 мкм на поверхности пластины. Масочный слой представляет собой сажевый наполнитель в растворе олигомера, нечувствительный к УФизлучению и термочувствительный к инфракрасному диапазону спектра. Этот слой служит для создания первичного изображения, формируемого с помощью лазера, и является негативной маской.
Рис. 6. Технология получения флексографской печатной формы, использующая прямую запись изображения на формный материал
Негативное изображение (маска) необходимо для последующего экспонирования УФисточником света формной фотополимеризуемой пластины. В результате дальнейшей химической обработки на поверхности создается рельефное изображение печатающих элементов.
На рис. 6 показана последовательность операций изготовления флексографской формы на пластине, содержащей масочный слой 1, слой фотополимера 2 и подложку 3. После удаления лазером масочного слоя в местах, соответствующих печатающим элементам, экспонируется прозрачная подложка с целью создания фотополимерной подложки. Экспонирование для получения рельефного изображения осуществляется через созданное из масочного слоя негативное изображение. Затем проводится обычная обработка, состоящая из вымывания незаполимеризованного фотополимера, промывки, доэкспонирования с одновременной сушкой и световым финишингом.
При записи изображения с помощью лазерных систем размер точки на маскированных фотополимерах равен, как правило, 1525 мкм, что позволяет получать на форме изображения с линиатурой 180 lpi и выше.
При изготовлении фотополимерных форм в технологии «компьютер — печатная форма» используются пластины на основе твердых фотополимерных композиций, обеспечивающих высокое качество печатных форм, дальнейшая обработка которых происходит так же, как аналоговых флексографских фотополимерных форм.
На рис. 7 представлена классификация фотополимеризуемых пластин для флексографской печати на основе твердых фотополимерных композиций.
Рис. 7. Классификация фотополимеризуемых пластин для флексографской печати
В зависимости от структуры формной пластины выделяют однослойные и многослойные пластины.
Однослойные пластины состоят из фотополимеризуемого (рельефообразующего) слоя, который находится между защитной фольгой и лавсановой основой, служащей для стабилизации пластины.
Многослойные пластины, предназначенные для качественной растровой печати, состоят из относительно твердых тонкослойных пластин со сжимаемой основой. На обеих поверхностях пластины находится защитная фольга, а между фотополимеризуемым слоем и основой расположен стабилизирующий слой, который обеспечивает почти полное отсутствие продольной деформации при изгибе печатной формы.
В зависимости от толщины фотополимеризуемые пластины делятся на толстослойные и тонкослойные.
Тонкослойные пластины (толщиной 0,762,84 мм) имеют высокую твердость, для того чтобы уменьшить растискивание в процессе печатания. Поэтому печатные формы, изготовленные на таких пластинах, обеспечивают высокое качество готовой продукции и используются для запечатывания гибкой упаковки, пластиковых пакетов, этикеток и ярлыков.
Толстослойные пластины (толщиной 2,846,35 мм) мягче тонкослойных и обеспечивают более плотный контакт с неровной запечатываемой поверхностью. Печатные формы на их основе применяются для запечатывания гофрокартона и бумажных мешков.
В последнее время при печатании на материалах типа гофрокартона чаще применяют пластины толщиной 2,843,94 мм. Это объясняется тем, что при использовании более «толстых» фотополимерных форм (3,946,35 мм) сложно получить высоколиниатурное многокрасочное изображение.
В зависимости от твердости выделяют пластины высокой, средней и малой твердости.
Пластины высокой твердости характеризуются меньшим растискиванием растровых элементов и применяются для печатания высоколиниатурных работ. Пластины средней жесткости позволяют одинаково хорошо печатать растровые, штриховые и плашечные работы. Более мягкие фотополимеризуемые пластины используются для печатания плашечных работ.
В зависимости от способа обработки фотополимерных копий пластины можно разделить на три типа: водорастворимые, спирторастворимые и пластины, обрабатываемые по термальной технологии. Для обработки пластин, принадлежащих к разным типам, необходимо применять разные процессоры.
Способом лазерной абляции масочного слоя фотополимеризуемых формных материалов изготавливают как плоские, так и цилиндрические печатные формы.
Цилиндрические (гильзовые) флексографские формы могут быть трубчатыми, надеваемыми на формный цилиндр с его торца, или представлять собой поверхность съемного формного цилиндра, устанавливаемого в печатную машину.
Рис. 8. Схема процесса изготовления плоских фотополимерных флексографских печатных форм методом лазерной абляции
Процесс изготовления плоских флексографских печатных форм на основе сольвентновымывных или термочувствительных цифровых фотополимеризуемых пластин с масочным слоем по технологии «компьютер — печатная форма» (рис. 8) включает следующие операции:
Процесс изготовления гильзовых фотополимерных флексографских печатных форм методом абляции (рис. 9) отличается от процесса изготовления плоских форм в основном отсутствием операции предварительного экспонирования оборотной стороны формного материала.
Рис. 9. Схема процесса изготовления бесшовных гильзовых фотополимерных флексографских печатных форм методом лазерной абляции сольвентно-вымывных гильз
Применение метода абляции масочного слоя при изготовлении фотополимерных флексографских форм не только сокращает технологический цикл ввиду отсутствия фотоформ, но и позволяет исключить те причины снижения качества, которые прямо связаны с использованием негативов при производстве традиционных печатных форм:
При экспонировании монтажа, состоящего из фотоформы и фотополимерной пластины, в традиционной технологии свет, прежде чем достичь фотополимера, проходит через несколько слоев: серебряную эмульсию, матированный слой и основу пленки, а также стекло вакуумной копировальной рамы. При этом свет рассеивается в каждом слое и на границах слоев. В результате растровые точки получают более широкие основания, что приводит к увеличению растискивания. В отличие от этого при экспонировании лазером маскированных флексографских пластин нет необходимости создавать вакуум и отсутствует пленка. Практически полное отсутствие рассеяния света означает, что изображение с высоким разрешением на слоемаске точно воспроизводится на фотополимере.
При изготовлении флексографских форм по цифровой технологии абляции масочного слоя необходимо иметь в виду, что сформированные печатающие элементы, в отличие от экспонирования через фотоформу в традиционной (аналоговой) технологии, оказываются несколько меньше по площади, чем их изображение на маске. Это объясняется тем, что экспонирование протекает в воздушной среде и вследствие контакта ФПС с кислородом воздуха происходит ингибирование (задерживание) процесса полимеризации, вызывающее уменьшение размеров формирующихся печатающих элементов (рис. 10).
Рис. 10. Сравнение печатающих элементов фотополимерных форм: а — аналоговых; б — цифровых
Результатом воздействия кислорода является не только некоторое уменьшение размеров печатающих элементов, что в большей мере сказывается на мелких растровых точках, но и снижение их высоты относительно высоты плашки. При этом чем меньше растровая точка, тем меньше высота рельефного печатающего элемента.
На форме, изготовленной по аналоговой технологии, печатающие элементы растровых точек, наоборот, превышают по высоте плашку. Таким образом, печатающие элементы на форме, изготовленной по цифровой масочной технологии, отличаются по размерам и высоте от печатающих элементов, сформированных по аналоговой технологии.
Отличаются и профили печатающих элементов. Так, печатающие элементы на формах, изготовленных по цифровой технологии, имеют более крутые боковые грани, чем печатающие элементы форм, полученных по аналоговой технологии.
Технология прямого лазерного гравирования включает только одну операцию. Процесс изготовления формы сводится к следующему: пластину без всякой предварительной обработки устанавливают на цилиндр для гравирования лазером. Лазер формирует печатающие элементы, удаляя материал с пробельных, то есть происходит выжигание пробельных элементов (рис. 11).
Рис. 11. Схема прямого лазерного гравирования: D и f — апертура и фокусное расстояние линзы; q — расходимость луча
После гравирования форма не требует обработки вымывными растворами и УФизлучением. Форма будет готова к печати после промывки водой и короткой сушки. Частицы пыли также можно удалить, протерев форму влажной мягкой тканью.
На рис. 12 представлена структурная схема технологического процесса изготовления фотополимерных флексографских печатных форм по технологии прямого лазерного гравирования.
Рис. 12. Схема технологического процесса изготовления флексографских печатных форм по технологии прямого лазерного гравирования
Первые гравировальные установки использовали инфракрасный мощный ND:YAGлазер на иттрийалюминиевом гранате с неодимом с длиной волны 1064 нм для гравирования на гильзе из резины. Позднее стали применять CO2лазер, который за счет высокой мощности (до 250 Вт) имеет большую производительность, а благодаря своей длине волны (10,6 мкм) позволяет гравировать более широкий спектр материалов.
Недостатком СО2лазеров является то, что они не обеспечивают запись изображения с линиатурами 133160 lpi, необходимыми для современного уровня флексографской печати, изза большой расходимости луча q. Для таких линиатур запись изображения следует производить с разрешением 21282580 dpi, то есть размер элементарной точки изображения должен быть приблизительно 1012 мкм.
Диаметр пятна сфокусированного лазерного излучения должен определенным образом соответствовать вычисленному размеру точки изображения. Известно, что при правильной организации процесса лазерного гравирования пятно лазерного излучения должно быть гораздо больше теоретического размера точки — тогда между смежными строками записанного изображения не остается необработанного материала.
Увеличение пятна в 1,5 раза дает оптимальный диаметр элементарной точки изображения: d0 = 1520 мкм.
В общем случае диаметр пятна излучения СО2лазера составляет около 50 мкм. Поэтому печатные формы, полученные прямым гравированием СО2лазером, главным образом применяются для печатания обоев, упаковки с несложными рисунками, тетрадей, то есть там, где не требуется высоколиниатурная растровая печать.
В последнее время появились разработки, позволяющие повысить разрешение записи изображения путем прямого лазерного гравирования. Это можно осуществить за счет умелого использования перекрывающихся записывающих точек лазера, которые позволяют получать на форме элементы меньше диаметра пятна (рис. 13).
Рис. 13. Получение мелких деталей на форме при помощи перекрывающихся пятен лазера
Для этого лазерные гравировальные устройства модифицируют таким образом, чтобы можно было перестроиться с одного луча на работу несколькими лучами (до трех), которые ввиду различной мощности гравируют материал на разную глубину и таким образом обеспечивают лучшее формирование склонов растровых точек. Еще одной инновацией в этой области является комбинация СО2лазера для предварительного формирования рельефа, особенно глубоких участков, с твердотельным лазером, который изза гораздо меньшего диаметра пятна может сформировать склоны печатающих элементов заранее определенной формы. Ограничения здесь заданы самим формным материалом, поскольку излучение лазера Nd:YAG поглощается не всеми материалами, в отличие от излучения СО2лазера.