Технология компьютер-печатная форма

5

5

Содержание

Введение

Конструктивные принципы

Конструкция с записью на внешней поверхности барабана

Конструкция с креплением пластины внутри барабана

Конструкция планшетного типа

Методы записи. Создание приводочных отверстий

Лазерная запись

Запись в ультрафиолетовом диапазоне

Запись струйным способом

Пробивка приводочных отверстий

Приложения

Список литературы

Введение

Под термином «Компьютер - печатная форма» понимается управляемая компьютером запись изображения на формные пластины. Это относится к изготовлению печатных форм как для офсетной, так и для флексографской печати. Термин «Компьютер - печатный цилиндр» относится к процессу прямой записи на формные цилиндры, т.е. к гравированию формных цилиндров глубокой печати непосредственно из цифровых массивов. Термин «Компьютер трафаретная сетка» относится к изготовлению форм трафаретной печати. Технологии и устройства «Компьютер - печатная форма» появились на рынке в широком ассортименте в конце 1993 г. (международная полиграфическая ярмарка IРEХ 93). С тех пор они стали одним из важнейших экспонатов, представляемых на полиграфических ярмарках и других форумах (например, DRUРА и IPEX). Внедрение подобных способов изготовления печатных форм в практику происходило всё же медленнее, чем предполагали изготовители этих систем. Обязательной предпосылкой технологии «Компьютер - печатная форма» является создание файлов печатных форм в цифровом виде. Однако эта задача в полиграфии еще не завершена, поскольку необходимо перевести на цифровые методы общую организацию производства и сквозное управление технологическими процессами. Это, безусловно, потребует от предприятий и их сотрудников переподготовки и повышения квалификации, а также изменения их производственных функций. Кроме того, необходимы определенные капиталовложения. Однако прогнозируется, что эта техника будет внедряться всё шире и шире (на начало 1997 г. их было около 600).

Система «Компьютер - печатная форма» (рис. 1) состоит из трёх основных компонентов: компьютера, устройства записи, а также формной пластины (формного материала) для промышленного использования.

Рисунок 1. Три элемента системы «Компьютер - печатная форма»

Компьютер

Компьютер по праву является ядром системы, так как он обрабатывает и управляет всеми потоками цифровых данных. Электронный спуск полос особенно экономит время и снижает стоимость изготовления печатных форм по сравнению с ручным монтажом на столах с подсветкой. Вся система включает при необходимости несколько компьютеров, выполняющих различные функции, например, спуска полос, растрового процессора, промежуточного хранения данных и управления оборудованием.

Система записи

Преобразование цифровых данных компьютера в изображение на поверхности формного материала осуществляется составляющим элементом системы - устройством экспонирования на формную пластину (формным имиджсеттером). В большинстве систем в качестве источника излучения используют лазеры. Мощность и длина волны излучения должны быть согласованы с чувствительностью формной пластины.

Формная пластина

Для использования в системе «Компьютер - печатная форма» предложено большое количество формных пластин. Офсетные пластины различаются как основой, а именно, алюминий, полиэтилентерефталат (или просто лавсан) или бумага, так и типом слоя, нанесённого на поверхность основы. При сегодняшнем уровне развития технологии большинство формных пластин после записи должны ещё проходить химическую обработку в растворах или, по крайней мере, проявляться водой.

Конструктивные принципы

Известны три основных конструктивных варианта формных имиджсеттеров, отличающихся способом размещения формного материала: внутри барабана, поверх барабана и на плоскости. Важнейшие свойства экспонирующих устройств барабанного типа сведены в таблицу 1.

Конструкция с записью на внешней поверхности барабана

Формный материал крепится на барабане записывающего устройства в принципе так же, как и на формном цилиндре печатной машины (рис. 2). Пишущая головка направляет па поверхность формного материала один или несколько лазерных лучей. Во время вращения барабана пишущая головка движется вдоль его оси. Перемещение головки может быть непрерывным, при этом лазерный луч описывает винтовую линию. Запись также может производиться пошагово: она прерывается в момент прохождения мимо головки зажима пластины на барабане, то есть поверхности, где нет формного материала.

Основное преимущество крепления пластины поверх барабана по сравнению с внутренним состоит в относительной простоте фокусировки сразу нескольких лазерных лучей на поверхности формного материала. Тем самым сокращается время записи. Пишущие головки канадской фирмы Creo имеют, например, 240 параллельных, независимо управляемых, лазерных источников. В системе «Компьютер печатная форма» пишущая головка перемещается вдоль оси по всей длине цилиндра. Это является основным отличием от схемы с кареткой с расположенными на ней почти по всей длине барабана лазерными диодами с фиксированным шагом (например, на расстоянии около 20 мм друг от друга в оборудовании фирмы Presstek). Имея почти такую же длину, что и барабан, каретка с диодами перемещается вдоль его оси только в пределах расстояния, равного этому шагу. Данный принцип использован в системе «Компьютер - печатная машина»/«Прямая запись» (например, «Quickmaster DI»). В системах «Компьютер - печатная форма», предназначенных для записи на флексографские формные пластины, до сих пор используются исключительно устройства с внешним креплением.

Конструкция с креплением пластины внутри барабана

Конструкция с внутренним креплением заимствована у аналоговых устройств записи на фотопленку. Формная пластина размещается на внутренней поверхности барабана. В большинстве устройств эта поверхность охватывает угол более 180⁰. Схема записи в таких системах, а также ход лучей и лазерная оптика представлены на рис. 2

Рисунок 2. Внутренняя полость барабана и ход лучей в экспонирующем устройстве для записи на формные пластины.

На оси барабана (желоба) находится вращающееся зеркало. Лазерный луч, проходящий вдоль оси барабана, отклоняется вращающимся зеркалом на поверхность формной пластины, сканируя ее по окружности. Оптика с вращающимся зеркалом медленно перемещается вдоль оси. Число оборотов зеркала может составлять свыше 40000 в минуту.

Некоторые изготовители, использующие этот принцип, располагают желоб на основании с тем, чтобы сделать его жестким, геометрически стабильным и устойчивым к вибрациям. Обычно держатель формной пластины является неподвижным. Однако в одной из первых установок «Компьютер - печатная форма» фирмы Krause-Biagosch цилиндр вместе с формной пластиной перемещался параллельно оси, в то время как записывающая оптика оставалась в осевом направлении неподвижной. Пионером техники с внутренним креплением материала является фирма Gerber (ныне Barco). При использовании принципа закрепления материала на внутренней поверхности барабана намного сложнее осуществить многолучевую запись. Однако такие технические решения имеются. Так фирма Luscher в 1997 г. предложила систему вывода «Компьютер - печатная форма» с названием «ХРosе!». В ее вращающемся модуле установлены 64 лазерных диода. Головка находится вблизи поверхности формной пластины. Нет необходимости во вращаю щемся зеркале. Быстрая передача данных вращающейся записывающей головке происходит бесконтактно (другие варианты многолучевого экспонирования используют фирмы FujiFilm, ECRM и Cymbolic Sciences).

Конструкция планшетного типа

В устройствах планшетного типа формная пластина в процессе записи располагается на плоском основании. В простейшем и наиболее распространенном случае лазерный луч построчно отклоняется поперек пластины вращающимся многогранным зеркалом с фокусирующей и корректирующей оптикой. При этом луч направляется на формную пластину последовательно строка за строкой. Однако возникает проблема: несмотря на сложную оптику, световое пятно, формируемое лазером по краям формной пластины, отличается по своей геометрии от пятна в середине пластины (по краям пластины световое пятно является не столь резким и теряет свою круговую форму). Из-за этих оптических искажений, возрастающих с увеличением формата, планшетные экспонирующие устройства используют в основном для записи изображений малых форматов с невысокими требованиями к качеству (например, в газетном производстве). В связи с этим актуальными являются технические разработки, направленные на предотвращение искажений записи посредством различных конструктивных решений. Пока в серийных устройствах они ещё не используются, т.к. их реализация требует больших затрат.

Однако работы в данном направлении ведутся. Основное преимущество устройств планшетного типа - очень простой съем и установка формных пластин. Устройства высокого класса, использующие планшетный принцип, оснащены несколькими специальными, параллельно работающими, записывающими головками (например, LithoSetter фирмы Barco). Они могут также иметь одну записывающую головку, для сканирования нескольких дорожек (Titan 582 Combination Platesetter фирмы ICG). Планшетные системы в основном представлены форматами 50х70 см. Именно простое обращение с формными пластинами делает этот принцип особенно привлекательным в газетной печати, где важна высокая производительность, обусловленная сжатыми сроками производственного цикла.

Методы записи. Создание приводочных отверстий

Лазерная запись

В большинстве установок «Компьютер - печатная форма» для записи изображений используются лазерные источники. В зависимости от вида формных материалов и типа конструкции требуемые мощности устройств могут составлять свыше одного ватта на луч. Относительно высокая мощность необходима из-за того, что лазерный луч воздействует точечно на

формный материал только в течение нескольких микросекунд (время воздействия излучения на формную пластину очень мало). Газовые лазеры (аргоновый или гелий-неоновый) встречаются в конструкциях экспонирующих устройств всех типов. Вместо крупногабаритных газовых лазеров все чаще применяют твёрдотельные с уменьшенными габаритами, например, неодимовые Nd:YАG, длина волны их излучения равна 1064 нм.

Удвоенная частота позволяет трансформировать такое излучение из инфракрасной зоны в видимую зелёную (532 нм), а утроенная частота - в ультрафиолетовую область. Для обозначения удвоения частоты для Nd:YAG-лазера часто используют аббревиатуру Fd-YAG. В настоящее время Nd:YAG-лазеры являются наиболее широко применяемыми (не только в полиграфической промышленности). Они имеют очень хорошие оптические характеристики и могут охватывать диапазон мощностей от нескольких милливатт до нескольких сот ватт при приемлемом соотношении «цена-мощность». Экономически более оправдано использование лазерных диодов (чем газовых и твердотельных). Они имеют более продолжительные сроки службы. Широко распространены лазерные диоды красного диапазона (630 и 670 нм) со сроком службы от двух до четырёх лет. Тепловые лазерные диоды с длиной волны 830 нм могут работать с относительно высокими мощностями, необходимыми для термочувствительных пластин.

Запись в ультрафиолетовом диапазоне

Обычные УФ-чувствительные формные материалы также пригодны для цифровой записи. Например, фирма Basystrint для этих целей разработала так называемый «процесс цифровой записи растровых изображений» («Digital Sсreen Imaging (DSI) process»). Свет, падающий от мощной УФ-лампы, направляется на двумерную светоклапанную матрицу с цифровым управлением. Она состоит примерно из 500х500 жидко-кристаллических элементов. Они работают в режиме ключей (т.е. пропускают или задерживают свет). В результате в плоскости световой матрицы формируется пиксельное изображение, которое далее с помощью оптики направляется на формную пластину. Запись осуществляется последовательно на ее отдельных участках.

В зависимости от выбранной разрешающей способности участки представляют собой квадраты со стороной от 0,3 до 2,5 см. Для обеспечения стыковки записываемых частей изображения предусмотрены точная система привода и механизм позиционирования. Они пошагово перемещают экспонирующую головку над поверхностью формного материала. Данная технология записи формных пластин используется в устройствах планшетного типа. В 1997 г. фирмой Purup-Eskofot было предложено экспонирующее устройство для записи УФ-чувствительных формных пластин Mografo. Оно позволяет записывать формные пластины форматом до 1850х1300 мм и использует УФ-лазер с длиной волны 351 нм. Разрабатываются и другие системы записи.

Запись струйным способом

На выставке DRUPA 95 впервые были предложены устройства «Компьютер - печатная форма», базирующиеся на струйном методе. В соответствии с данным способом на обычную предварительно очувствленную формную пластину наносится маска (эквивалент фотоформы). Далее следуют экспонирование равномерным световым потоком и проявление. В 1997г. фирмой Iris/Scitex было впервые представлено струйное устройство, не использующее проявление. В нем на электролитически зерненную и анодированную алюминиевую формную пластину без копировального слоя, закрепленную поверх барабана, набрызгивают изображение специальным составом на водной основе. После сушки и последующей термической обработки нанесенное изображение образует собою участки, воспринимающие печатную краску.

Пробивка приводочных отверстий

Принципиально следует различать два случая: в первом запись осуществляется на пластины с предварительно созданными приводочными отверстиями, соответственно которым они устанавливаются в устройстве записи; в другом - штифты играют роль ограничителей. По ним осуществляется позиционирование формной пластины. Очевидно, что высечка приводочных отверстий производится только после записи изображения. В первом случае предварительная высечка приводочных отверстий осуществляется или на отдельном станке для пробивки отверстий,

или в аналогичном станке, интегрированном в устройство «Компьютер - печатная форма». Особенно легко произвести интегрирование процесса высечки отверстий в устройствах с записью на внутренней поверхности барабана или устройствах планшетного типа.

Некоторые системы «Компьютер - печатная форма» оснащены несколькими штампами для высечки отверстий. Появляется возможность получать формы различных форматов для разнообразных печатных машин. В некоторых случаях сами штампы для пробивания отверстий служат также в качестве приводочных штифтов в устройствах «Компьютер печатная форма». В системах без предварительной высечки приводочных отверстий точное позиционирование форм ной пластины осуществляется с помощью опорных штифтов. Обычно используются три штифта, по которым формная пластина выравнивается по двум сторонам, а затем закрепляется. В некоторых системах «Компьютер - печатная форма» при выравнивании посредством направляющих формная пластина автоматически точно прижимается к штифтам. Во избежание неправильного положения пластины контакт между штифтами и формной пластиной дополнительно контролируется электронными средствами.

Приложения

Таблица 1.

Свойства экспонирующих устройств барабанного типа.

Список литературы

1. Г. Киппхан. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства. МГПУ. 2003. 623-636

2. Альбрехт В.,Бабаев В.В., Печатное оборудование. М. МГУП, 2000

3. http://www.pechatnic.com