Офсетные пластины с термочувствительным слоем для технологии "Computer-to-Plate"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОФСЕТНЫЕ ПЛАСТИНЫ С ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ СЛОЕМ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ «Computer-to-Plate»

Введение

Серийный выпуск пластин с термочувствительным слоем начат лишь в последние годы. Потребность разрабатывать такие пластины возникла вместе с активным внедрением технологий «computer-to-plate» и «computer-to-print». До появления этих технологий экспонирование осуществлялось лазерами видимого диапазона излучения. Использование инфракрасных лазеров (термальных) с длиной волны свыше 700 нм стало предпосылкой разработки новых типов пластин.

1. Классификация пластин с термочувствительным слоем и их общая характеристика

Среди формных офсетных термочувствительных пластин (рис. 1) различают такие, которые требуют химической обработки (первое поколение), аналогичные широко известным фоточувствительным пластинам, и такие, которые не требуют химической обработки (второе поколение).

Рис. 1. Классификация пластин с термочувствительным слоем

Первое поколение включает пластины:

на алюминиевой основе с термозатвердевающим слоем (пластины без термообработки перед вымыванием, пластины с термообработкой перед вымыванием);

на алюминиевой основе с терморазлагающимся (термолизным) слоем (пластины без термообработки перед вымыванием, пластины с термообработкой перед вымыванием);

на алюминиевой основе с фоторазлагающимся (фотолизным) слоем и черной термомаской.

Во второе поколение входят пластины:

на алюминиевой и полиэфирной основах с терморазлагающимся олеофобным полисилоксановим слоем;

на алюминиевой и полиэфирной основах с терморазлагающимся гидрофильным слоем;

на алюминиевой и полиэфирной основах с терморазлагающимся олеофильным слоем;

на алюминиевой основе с термоконверсионным слоем.

Термочувствительные пластины второго поколения с терморазлагающимся (термолизным) слоем после облучения не требуют химической обработки. Надо лишь с помощью воды, щетки или вакуумного насоса удалить порошок, который появился во время облучения.

Пластины с термоконверсионным слоем также принадлежат ко второму поколению, поскольку под влиянием облучения изменяют свои гидрофильные свойства на олеофильные или наоборот и также не требуют химической или механической обработки.

Пластины с термочувствительным слоем имеют ряд преимуществ:

не чувствительность к действию видимого света (для их обработки не нужно затемнение), поэтому оборудование для облучения и возможной обработки можно установить даже возле печатной машины в ярко освещенном помещении;

термохимические изменения слоя происходят лишь после превышения определенной температуры, кроме того, случайно завышенная температура не влияет на конфигурацию растрового пятна;

растровое пятно имеет четкую форму без ореола (рис. 2.), и во время облучения не происходит изменения печатных элементов. Это дает возможность хорошо воссоздать мельчайшие элементы (например, при использовании стохастических или классических растров с возможностью

воспроизведения градации серого в диапазоне 1...99%).

Рис. 2. Сравнение разреза растровой точки на фоточувствительной (А) и термочувствительной (В) пластинах

Четкое растровое пятно дает возможность придерживаться неизменных условий во время печатания всего тиража, поскольку не наблюдаются ореольные явления.

Пластины с термочувствительным слоем имеют ряд недостатков:

высокая цена сравнительно с пластинами со светочувствительным слоем (кроме того, пластины с терморазлагающимся слоем на 50% дороже, чем термочувствительные пластины с обработкой химическими растворами (первого поколения));

требуют химической обработки в специальном оборудовании;

неосведомлённость с ними производственников по сравнению с пластинами со светочувствительным слоем.

Перечень пластин с термочувствительным слоем, которые не требуют химической обработки, приведен в табл. 1. , а тех, которые её требуют, - в табл. 2 .

Таблица 1. Термочувствительные пластины без химической обработки

Таблица 2. Термочувствительные пластины с химической обработкой.

Двадцать процентов общего количества пластин, которые используются сегодня в технологии «computer-to-print», -- термочувствительные. В ближайшие годы предполагается повышение объёма использования термочувствительных пластин до 70%.

2. Пластины с терморазлагающимся слоем без термообработки перед вымыванием

Такие пластины на современном этапе изготавливают несколько известных в мире фирм.

Среди них -- «Аgfа», разработкой которой являются пластины «Тhеrмоstаr». Экспонирование этих пластин осуществляется при длине волны 833...1064 нм. Используются при этом лазеры Nol/YAG и диоды НS. Тиражестойкость пластин - до 150 тыс. отпечатков, а с термической обработкой печатной формы после вымывания -- свыше 1 млн. отпечатков.

Английская фирма «Horsell-Аnitec» производит пластины «Electra DC» с оптимальной длиной волны при экспонировании 830 нм. Используются диоды НS. Тиражестойкость пластин -- до 250 тыс. отпечатков, а с термической обработкой после вымывания -- до 1,5 млн. отпечатков.

Эти пластины на алюминиевой основе с зернистой поверхностью имеют термозатвердевающий слой (рис. 3).

Технология изготовления печатных форм из этих пластин включает такие операции:

облучение инфракрасным лазером, во время которого происходит термополимеризация, и освещенные печатные элементы становятся нерастворимыми в вымывном растворе;

вымывание неосвещенных элементов (промежуточных) соответствующим раствором и открывание участков гидрофильного алюминия;

термическая обработка печатной формы при температуре 230 °С для повышения тиражестойкости;

гуммирование, если изготовленная форма сразу не используется для печатания.

Гуммирования требуют все формы, на которых участки алюминия являются промежуточными элементами.

Преимущества этих пластин:

обеспечение высоких тиражей, которые существенно увеличиваются после дополнительной термической обработки печатной формы;

отсутствие термической обработки перед вымыванием.

Недостатком этих пластин сравнительно с пластинами второго поколения является необходимость их химической обработки после облучения термическим лазером.

3. Пластины с термозатвердевающим слоем и термообработкой перед вымыванием

Одним из ведущих производителей таких пластин является фирма «Fujitsu», которая выпускает пластины «LH-HI» с оптимальной длиной волны при экспонировании 830 нм. Используются лазер Nol/YAG и диоды НS. Тиражестойкость пластин -- до 200 тыс. отпечатков, после термической обработки форм -- до 1 млн. отпечатков.

Фирма «Коdак-Pоlусhrоmе-Gгарhісs» выпускает пластины «Quantum (Тhеrмаl) 830», оптимальное экспонирование которых осуществляется при длине волны 750...850 нм. Используются диоды НS. Тиражестойкость пластин -- до 250 тыс. отпечатков, после термической обработки форм -- до 1 млн. отпечатков.

Эти пластины на алюминиевой основе с зернистой и анодно окисленной поверхностью имеют термозатвердевающий слой (см. рис. 3.), который после лазерного (инфракрасного) облучения и следующей термической обработки при температуре 120 °С не растворяется в вымывном растворе. Технология изготовления печатных форм аналогична технологии изготовления форм из пластин предшествующей группы. Тем не менее, после облучения перед вымыванием надо выдержать пластины при температуре 120 °С.

Рис. 3. Схема изготовления офсетной печатной формы на алюминиевой пластине с термозатвердевающим слоем: 1 -термозатвердевающий слой; 2 -- алюминиевая зернистая и анодноокисленая основа; 3 -- печатные элементы

Пластины имеют те же самые преимущества и недостатки, что и пластины предшествующей группы; кроме того, они подлежат обязательной термообработке перед вымыванием.

4. Пластины с терморазлагающимся слоем без термообработки перед вымыванием

Фирма «Fujitsu» изготавливает пластины «LH-PI» с оптимальной длиной волны при экспонировании 830 нм. Используется лазер IR или диод НS. Тиражестойкость -- свыше 300 тыс. отпечатков, после дополнительной химической обработки формы -- свыше 500 тыс. отпечатков. Еще одна разновидность пластин фирмы -- «LH-PG» -- имеет максимальную длину волны при экспонировании 1064 нм. Используются лазер Nol/YAG и диод НS.

«Коdак-Ро1усhrоmе-Gгарhісs» является производителем пластин «Тhеrmаl IRX», оптимальное экспонирование которых осуществляется при длине волны 750... 1200 нм. Используются диод НS и лазер Nol/YAG. Тиражестойкость -- до 150 тыс. отпечатков, после химической обработки печатной формы-- до 1 млн. отпечатков. Пластины «Quantum РNРH» имеют оптимальный диапазон длины волны при экспонировании 750... 1200 нм. Используется диод НS. Тиражестойкость -- до 100 тыс. отпечатков, после химической обработки формы -- до 1 млн. отпечатков. Эти пластины (рис. 4.) с зернистой и анодно окисленной поверхностью имеют терморазлагающийся слой (под действием лазерного инфракрасного облучения пласт становится растворимым в вымывном растворе). Технология изготовления печатных форм включает такие операции:

облучение инфракрасным лазером, вследствие чего освещенные элементы становятся растворимыми в вымывном растворе;

вымывание освещенных элементов с помощью соответствующего раствора и открывания участков гидрофильного алюминия (промежуточные элементы).

Рис. 4. Схема изготовления офсетной печатной формы на алюминиевой пластине с терморазлагающимся слоем: 1 -- терморазлагающийся слой; 2 -- алюминиевая зернистая и анодно окисленная основа; 3 -- печатающие элементы

Некоторые пластины, например «Quantum РNР», можно вымывать в одном и том же вымывном растворе и одном и том же оборудовании, в котором обрабатываются алюминиевые пластины со светоразлагающимся слоем;

возможно гумирование, если изготовленная форма сразу не используется для печатания.

Преимуществом этих пластин является высокая тиражестойкость, которая возрастает после дополнительной химической обработки печатной формы.

Недостатком этих пластин (сравнительно с пластинами второго поколения) является необходимость их химической обработки.

5. Пластины с термочувствительным слоем и термообработкой перед вымыванием

Такие пластины под названием «Quantum РРН» производит фирма «Коdак-Pоlусhгоmе-Gгарhісs». Их оптимальное экспонирование осуществляется при длине волны 750...850 нм. Для облучения используется диод НS. Тиражестойкость -- до 350 тыс. отпечатков.

Технология изготовления печатных форм из этих пластин аналогичная технологии для пластин предшествующей группы. Тем не менее, после облучения перед вымыванием надо выдержать пластины при температуре 120 °С.

Недостатком этих пластин является необходимость дополнительно осуществлять термическую обработку после экспонирования, а сравнительно с пластинами с терморазлагающимся слоем -- вообще надо термически обрабатывать пластины.

6. Пластины со светорастворимым и черным слоями термомаски

Такие пластины под названием «Quаntum NPH» изготовляет фирма «Коdаk-Pоlусhгоmе-Grарhісs». Эти пластины на алюминиевой зернистой и окисленной основе имеют светорастворимый слой (подобный слою обычных положительных просенсибилизированных пластин), на который нанесен дополнительный черный термочувствительный слой (рис. 5.). Оптимальное экспонирование такой пластины осуществляется при длине волны 750... 1200 нм.

Обработка пластины включает такие операции:

облучение пластины с помощью лазера Nol/YAG или диода НS, вследствие чего на освещенных элементах разлагается черный слой, а неосвещенные участки дают изображение, покрытое черным слоем-маской;

удаление разлажившегося черного слоя;

облучение пластины плоскостным источником света (например, люминесцентными лампами или металогалогенной лампой в обычной копировальной раме), вследствие чего все элементы светоразлагающегося слоя, не покрытые черной маской, становятся растворимыми в щелочном водном растворе;

вымывание освещённых элементов светоразлагающегося слоя с помощью водного щелочного раствора, вследствие чего открываются участка гидрофильной алюминиевой основы;

промывание печатной формы в воде;

термическая обработка печатной формы при температуре 230 °С (для повышения тиражестойкости);

гумирование (если изготовленная печатная форма сразу не используется для печатания).

Рис. 5. Схема изготовления офсетной печатной формы с пластины «Quantum NPH»: 1 - чёрный слой; 2 - фоторазлагающийся слой: 3 - алюминиевая пластина; 4 - печатающие элементы.

Печатающими элементами являются олеофильными (способными к переносу краски, не освещенные элементы светоразлагающегося слоя).

Из каждой печатной формы, изготовленной из этих пластин, можно печатать до 100 тыс. отпечатков, а после термической обработки -- до 1 млн. отпечатков.

Схема оборудования для обработки печатной формы показана на рис.6.

Рис. 6. Схема оборудования для обработки освещённых пластин «Quantum NРН»

Недостатком этих пластин является относительно продолжительный технологический процесс, а сравнительно с пластинами с терморазлагающимся слоем -- потребность химической обработки.

7. Пластины с олеофильным терморазлагающимся слоем

офсетная пластина термообработка химический

Олеофильный слой этих пластин разлагается под действием лазерного луча, которым управляет компьютер. Он удаляет олеофильный слой, открывая гидрофильную алюминиевую основу. Печатным элементам соответствуют не разлажившиеся элементы олеофильного слоя, а промежуточные, которые формируются на алюминиевой основе.

Для изготовления офсетных печатных форм таким способом используется плейтсеттер «Рlate Setter Aurora» (фирмы «Optronics»), в котором установлен лазер YAG мощностью 400 мВт для копирования (фотолиза) относительно грубых олеофильных, светоразлагающихся или светозатвердевающих слоёв, а для специальных термочувствительных слоёв (описанных ниже) хватает лазера мощностью 30 мВт. Время облучения 1 м² пластины составляет 9 мин. Поскольку стоимость высокоэнергетичного плейтсеттера относительно большая, этот метод не нашел широкого применения.

8. Пластины с гидрофильным терморазлагающимся слоем

Ведущим производителем высокочувствительных пластин для лазеров невысокой мощности является фирма «Ргеsstек». Она выпускает пластины «Реагl Dгу» и «Реагl Gold», оптимальное экспонирование которых осуществляется при длине волны 800... 1200 нм. Используются лазер Nol/YAG и диод НS. Тиражестойкость пластин -- до 100 тыс. отпечатков. Возможность термообработки слоя на печатной форме не предусмотрена.

Пластины «Реагl Dry» и «Реагl Gold» на алюминиевой основе 3 (рис. 7, а) имеют полимерный олеофильный слой 2, на который нанесен полисилоксановый слой 1 (силиконовую резину) с олеофобными свойствами (способность воспринимать и переносить краску). Под действием инфракрасного лазера полисилоксановый слой разлагается, открывая олеофильный полимерный слой.

При использовании пластины «Реагl Gоld» получается готовая печатная форма, а при использовании пластины «Реагl Dry» нужно еще стереть или смыть водой пыль, которая возникает во время разложения полисилоксанового слоя. На печатной форме (рис. 7, б) помещаются олеофильные полимерные печатные элементы 4 и олеофобные полисилоксановые промежуточные элементы 5. Пластины используются для сухой офсетной печати.

Рис. 7. Схематический разрез пластин «Реагl Dгу» и «Реагl Gold» (а) и печатной формы (б).

Возможность термической обработки слоя на печатной форме не предусмотрена.

Пластины «Реагl Wet» отличаются от остальных пластин фирмы тем, что полисилоксановый слой заменен на другой гидрофильный, который также разлагается под влиянием инфракрасного лазера, открывая олеофильный полимерный слой. Пыль, которая возникает во время разложения гидрофильного слоя, надо стереть или смыть водой. Пластины используются для традиционного офсетного печати с увлажняющим раствором. Тиражестойкость пластин -- до 50 тыс. отпечатков.

Терморазлагающиеся пластины имеют такие преимущества:

не требуют химической обработки после лазерного облучения, поэтому не расходуются дополнительные средства на химические растворы;

не создают проблем с утилизацией использованных химических растворов.

К недостаткам терморазлагающихся пластин относятся:

более низкая тиражестойкость сравнительно с другими пластинами (за исключением пластин с терморазлагающимся олеофильным слоем);

невозможность повысить тиражестойкость печатной формы (за исключением пластин с терморазлагающимся олеофильным слоем);

более высокая цена сравнительно с пластинами с термочувствительным слоем первого поколения.

9. Полиэфирные пластины с терморазлагающимся слоем

Их выпускает фирма «Ргеsstек». Используются они в технологии «соmputer-to-рlate» (например, в машине Quickmaster DI» фирмы «Неldenberg»). На полиэфирной основе 3 помещается слой напыленного титана 2, а на нем -- слой силиконовой резины 1 (рис. 8, а). Под влиянием инфракрасного лазера полисиликоновый слой разлагается, открывая олеофильную полиэфирную основу. Пыль, которая возникает при этом, можно смыть мыльной водой или стереть щеткой. Из изготовленных форм, предназначенных для печатания без увлажнения, можно получить тираж до 30 тыс. отпечатков. Печатная форма (рис. 8, б) содержит олеофильные полиэфирные печатные элементы 4 и олеофобные полисилоксановые промежуточные элементы 5.

Рис. 8. Схематический разрез полиэфирной пленки с терморазлагающимся слоем «Ргеsstek» на полиэфирной основе (а) и печатной формы (б)

Размещено на Allbest.ru