Глава 8. Формы высокой печати 8.1. Развитие формных процессов высокой печати

Начиная со второй половины прошлого столетия стали приме­няться печатные формы из ЖФПМ, появившиеся в 1969 г. в Японии, а с середины 70-х гг. разрабатываются ФПП из ТФПМ. Развитие формных процессов высокой печати происходило по следующим направлениям:

• совершенствование ФПП высокой (типографской и флексограф­ской) печати;

• автоматизация процессов экспонирования и вымывания фотопо­лимерных печатных форм;

• разработка экологически безопасных вымывных растворов, не содержащих хлористого углеводорода, а также создание других спо­собов удаления незаполимеризованного слоя.

Улучшение репродукционно-графических и печатно-эксплуата- ционных показателей фотополимерных флексографских форм дос­тигалось благодаря разработке тонкослойных формных пластин высокой твердости. Наряду с этим, с 90-х гг. прошлого века полу­чила развитие технология, основанная на использовании гильз (тонкостенных полых цилиндров) как с жесткой, так и со сжимае­мой поверхностями. Параллельно с фотополимерными типограф­скими формами продолжалась модернизация технологии изготов­ления металлических форм, которая осуществлялась в направлении совершенствования способов одноступенчатого эмульсионного и безэмульсионного травления.

8.1.1. Разновидности, структура и схемы изготовления печатных форм

Разновидности форм высокой печати. В зависимости от осо­бенностей печатного процесса (построения красочного аппарата, на-

линия декеля и т.д.) и от твердости поверхности различают флексо- графские и типографские печатные формы (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Разновидности форм высокой печати

Способ печати

Природа

Физическое состояние ФПК

Геометрическая форма

Исполнение конструкции

Классификационные признаки

Флексографские — это фотополимерные формы, которые можно классифицировать по ряду признаков:

• физическое состояние ФПК (формы, изготовленные из твердой И из жидкой ФПК);

• химический состав слоя, зависящий от состава ФПК (см. §8.3.1);

• конструкция (геометрическая форма) — они могут быть пла­стинчатыми и цилиндрическими (в том числе, бесшовными и рукав­ными).

Флексографские фотополимерные формы различаются также строением (они могут быть однослойными и многослойными

рис. 8.2, в,г), типом подложки (полимерная или металлическая), а также толщиной, форматом, стойкостью форм к растворителям и по другим параметрам. Флексографские эластомерные резиновые фор­мы рассматриваются в гл. 11).

а бег

Рис. 8.2. Строение форм высокой печати: а — типографская фотополимерная форма; б — типографская металлическая форма; в — флексографская фотополимерная форма на однослойной пластине; г — флексографская

фотополимерная форма на многослойной пластине; 1 — подложка; 2 — адгезионно-противоореольный слой; 3 — фотополимерный слой; 4 — металл; 5 — копировальный слой; 6 — нижняя защитная пленка;

7— антиадгезионный слой; 8 — несущий слой-подложка; 9 — стабилизирующая пленка; 10 — кислотостойкое защитное покрытие

Типографские формы в зависимости от природы материала де­лятся на металлические и фотополимерные (ФППФ). В настоящее время в основном используются фотополимерные печатные формы. Они изготавливаются из твердой ФПК на полимерной или металли­ческой подложках, различаются толщиной и форматом.

Структура форм высокой печати. Как флексографские, так и типографские фотополимерные печатные формы могут иметь раз­личную структуру, которая зависит от строения используемого для их изготовления формного материала. Чаще всего печатающие эле­менты форм состоят из фотополимера (рис. 8.2. а, в, г), а пробель­ными элементами служат или подложка 1, или основание формы, или несущий слой 8 со стабилизирующей пленкой 9. В отличие от фотополимерных форм на металлических типографских формах пе­чатающие и пробельные элементы состоят из металла, причем на поверхности печатающих элементов расположен копировальный слой 5 (рис. 8.2, б).

Основными параметрами, характеризующими формы высокой печати, являются крутизна профиля печатающего элемента, а также глубина пробельных элементов. Максимальная глубина пробельных элементов характеризует глубину рельефа, которая на практике час­то называется высотой рельефа. В зависимости от размеров печа­тающих элементов и расстояния между ними пробельные элементы форм высокой печати имеют различную глубину. Причем она тем больше, чем больше расстояние между печатающими элементами.

Применительно к типографским формам минимальная глубина /*min пробельных элементов определяется величиной деформации на­катных валиков Л_п.в, а также суммой метрических неточностей пе­чатного аппарата £Д/і (возникающих из-за прогиба стержней, биения в подшипниках и др.). При этом должно соблюдаться неравенство

/*тіп > А_нл + X (Ail).

Кроме того, минимальная глубина пробельных элементов связа­на с величиной упругой деформации декеля Л_дек. При переносе кра­сочного слоя с формы высокой печати на бумагу последняя не должна соприкасаться с пробельными элементами формы. Декель в определенной мере компенсирует размерные неточности печатного устройства и формы, а также микронеровности бумаги. Если обо­значить сумму неточностей, включающую, в частности, изменения размеров формного цилиндра (например, из-за его износа), как X (А/2), то должно соблюдаться соотношение

І (лі₂).

Флексографская форма в отличие от формы типографской пе­чати сама выполняет функции декеля и испытывает упругие де­формации в печатном процессе. Эти деформации, зависящие в том числе от запечатываемого материала, толщины и строения печат­ной формы, определяют минимальную глубину пробельных эле­ментов формы.

Общие схемы изготовления форм высокой печати. Флексо­графские (пластинчатые) фотополимерные формы изготавливают­ся по следующей схеме (рис. 8.3):

• контроль фотоформы и формной пластины (см. §§ 5.1, 5.2);

• подготовка оборудования и выбор технологических режимов экспонирования и обработки;

• экспонирование оборотной стороны формной пластины;

• основное экспонирование через негативную фотоформу;

• удаление (вымыванием или с помощью термической обработки) незаполимеризованного слоя;

• сушка (в случае использования вымывания);

• финишинг (устранение липкости формы);

• дополнительное экспонирование.

Особенностью изготовления цилиндрических форм является то, что после экспонирования оборотной стороны ФПП, пластина при­клеивается на гильзу (представляющую собой тонкостенный цилиндр из металла или стекловолокна) или на формный цилиндр. Последую­щий формный процесс проводится уже с цилиндрическим формным материалом.

Процесс изготовления цилиндрической бесшовной формы вклю­чает операции:

• расчет размеров и разрезка ФПП;

• экспонирование оборотной стороны пластины;

• нанесение липкого слоя на гильзу;

• размещение пластины на гильзе и сплавление стыковых краев;

• шлифование поверхности ФПП (до необходимого размера);

• основное экспонирование через фотоформу;

• удаление незаполимеризованной ФПК;

• сушка;

• окончательная отделка формы.

4 З

а

ЩШЙШ"²

t t t t Излучение УФ-A

Излучение УФ-А І І І І

Излучение УФ-С

W I I

Излучение УФ-А

W І I

Рис. 8.3. Изготовление флексографской формы: а — экспонирование оборотной стороны пластины; б — основное экспонирование; в — форма после вымывания и сушки; г — финишинг; д — дополнительное экспонирование;

1 — подложка; 2 — ФПС; 3 — покровный слой; 4 — защитная пленка; 5 — фотоформа

Цилиндрические рукавные формы изготавливаются из рукавного фотополимеризуемого материала. Экспонирование оборотной (внут­ренней) стороны в данном случае проводится при получении самого материала, а форма изготавливается аналогично изготовлению ФППФ, начиная с операции основного экспонирования (см. рис. 8.3).

Типографские фотополимерные формы изготавливаются по сле­дующей схеме (рис. 8.4):

• контроль негативной фотоформы и формной пластины (см. §§5.1,5.2);

• подготовка оборудования и выбор технологических режимов экспонирования и обработки;

• 

  основное экспонирование через фотоформу;

• удаление незаполимеризованного слоя вымыванием;

• сушка;

• дополнительное экспонирование.

Излучение УФ-А

Ф Ф Ф Ф

і

2

4. Излучение УФ-А

   Ф Ф Ф Ф

Рис. 8.4. Изготовление типографской фотополимерной формы: а — основное экспонирование; б — форма после вымывания и сушки; в — дополнительное экспонирование; 1 — фотоформа; 2 — ФПС; 3 — адгезионно-противоореольный слой; 4 — подложка

В отличие от технологии изготовления флексографской фотопо­лимерной формы при изготовлении типографской формы отсутст­вуют стадии экспонирования оборотной стороны пластины и фини­шинга.

8.1.2. Аналоговые тест-объекты для контроля формного процесса

Для контроля выполнения основных технологических операций при изготовлении фотополимерных печатных форм служат аналого­вые тест-объекты, в практике называемые тестовыми негативами. Они содержат контрольные элементы в виде отдельных штрихов и точек в негативном и позитивном исполнении, растровые поля с раз­личной из области светов и теней, а также фрагмент в виде сет­

ки, состоящий из линий, расположенных во взаимно перпендику­лярных направлениях.

В качестве примера на рис. 8.5 дано содержание тестового негатива, используемого для контроля процесса изготовления флексографских печатных форм. Контрольные элементы тесто­вых негативов отличаются размерами в зависимости от свойств различных типов формных пластин (тонкослойных и толсто­слойных).

	X
	0
	0
	>
	с

Р^|пу1оНёх"1 FAII. FAR II. FAH, MAII

1% 2% 95%

12 345 6 78 9

Рис. 8.5. Содержание тестового негатива для изготовления флексографской печатной формы

Тестовые негативы для контроля процесса изготовления ти­пографских и флексографских форм аналогичны (см. рис. 8.5). Для типографских форм негативы дополнительно содержат не­сколько растровых шкал с различной линиатурой. Таким обра­зом проводится контроль качества готовой печатной формы и устанавливаются режимы экспонирования, вымывания и других технологических операций. На ряде негативов имеется элемент для оперативного контроля экспозиции, представляющий собой бесступенчатую растровую шкалу и расположенную рядом с ней линейку.