книги из ГПНТБ / Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник

ся по заданной программе, в кото­ рую входят: включение и выключе­ ние привода вращения формного цилиндра, подача электролита в гальванованну и слив его после на­ ращивания слоя меди, промывка формного цилиндра. По заданной программе происходит управление и основными операциями техноло­ гического процесса, как-то: регу­ лирование силы тока в зависимости от площади гальванонаращивания

d, % (размер формного цилиндра и сте­ пень погружения его в электролит), поддержание постоянства состава электролита путем введения доба­ вок по мере истощения его в процес­ се наращивания, отключение тока

по достижении заданной толщины гальваноотложения. На структуру электролитического слоя, его равномерность и скорость наращивания влияют степень погружения формного цилиндра в электролит, соот­ ношение площади катода и анода, форма анодов и межэлектродное рас­ стояние *.

В качестве примера осуществления автоматизированного гальва­ нопроцесса подготовки формных цилиндров глубокой печати можно привести гальваноустановку фирмы Mettenheimer (ФРГ), на которой производится наращивание слоя меди на поверхность формного ци­ линдра. Эта установка состоит из гальванованны и расположенной под ней ванны с электролитом, который при гальванонаращивании цир­ кулирует из этой ванны в верхнюю гальванованну и фильтруется. В установке поддерживается постоянная температура.

Формный цилиндр во время наращивания меди может быть по­ гружен на разную глубину от 1/3 его диаметра до полного погружения. При полном погружении время наращивания сокращается примерно в 3 раза по сравнению с временем наращивания при погружении ци­ линдра на Ѵ3 его диаметра. Сокращение времени наращивания слоя меди толщиной 100 мкм (тиражная рубашка) в зависимости от степени погружения формного цилиндра показано графически на рис. 100, где по оси абсцисс отложена величина погружения формного цилиндра (в процентах к величине диаметра d) в электролит. По оси ординат от­ ложено время наращивания t в минутах. Зависимость t=*=f(d) дана для плотности тока 20 А/дм2.

Гальванонаращивание меди можно проводить как в обычном элект­ ролите, так и в электролите с блескообразующими добавками. Элект­ ролитом служит, как и обычно, раствор CuS04 с H 2S 0 4. Аноды, из-

*А. Эмдин и др. О техническом оснащении участков по подготовке формных ци­ линдров глубокой печати.— «Полиграфия», 1972, № 10.

320

готовленные из фтористой меди, имеют рифленую поверхность, что ускоряет наращивание слоя меди. При программном управлении в программу включают автоматическое прекращение гальванонаращи­ вания при получении слоя меди заданной толщины, удаление из галь­ ванованны электролита, промывку ее и анодов.

Подобную гальваноустановку «Мартин» выпускает фирма Graphіcart (Швейцария). На ней в электролите с блескообразующей добав­ кой получают мелкокристаллический слой меди с матовой поверх­ ностью. Легкое протирание специальным составом делает поверхность блестящей. Выпускаются также автоматизированные гальваноуста­ новки для хромирования форм глубокой печати. К ним относится галь­ ваноустановка фирмы К. Walter с гальванованной и расположенной под ней ванной с хромовым электролитом, из которой он во время ра­ боты непрерывно перекачивается в гальванованну и при этом фильт­ руется. Установка закрытая, имеет вытяжное устройство для удале­ ния вредных газов.

Гальванонаращивание слоя хрома производится автоматически по программе, в которую включено управление всеми операциями хро­ мирования: пуск установки, заполнение ванны электролитом, регу­ лирование температуры, остановка, смывка цилиндра. Хромирование производится при полном погружении цилиндра, что существенно ускоряет процесс гальванонаращивания слоя хрома.

Наряду с гальваноустановками выпускаются механизированные универсальные станки для обработки поверхности формных цилинд­ ров после наращивания меди. К таким станкам относится, например, «Перфант» фирмы Acigraf (Италия). На нем выполняют протачива­ ние, шлифование и полирование поверхности меди после ее наращи­ вания на формные цилиндры.

Травление форм глубокой печати через пигментно-желатиновую копию связано с влиянием на этот процесс многочисленных факторов, контроль и регулирование которых весьма затруднительны. Особые трудности создает необходимость травления несколькими растворами FeCl3. Использование травящих растворов постоянного химического состава, соблюдение при травлении постоянства климатических усло­ вий, применение пигментной бумаги со стабильными фотографически­ ми и диффузионными свойствами, а также многие другие факторы спо­ собствовали нормализации процесса изготовления форм глубокой пе­ чати. Однако применение для травления тоновых изображений не­ скольких травящих растворов не позволяет полностью решить задачу нормализации и стандартизации процесса.

Высокое качество градационного воспроизведения на формах глу­ бокой печати, изготовленных с применением пигментной бумаги, с од­ ной стороны, и отсутствие достаточной надежности травления таких форм — с другой, естественно, вызвало стремление сохранить приме­ нение пигментной бумаги путем повышения надежности процесса из­ готовления форм глубокой печати. Многое было сделано в фоторепродукционном и копировальном процессах и в процессе травления форм через пигментно-желатиновую копию. Вопросы нормализации и на­ дежности травления интенсивно решались в последние годы путем

создания автоматизированных установок для травления форм глубокой печати через пигментно-желатиновую копию.

Разработка автоматизированных установок предпринималась, главным образом для травления форм глубокой печати одним раство­ ром хлорного железа, причем в основном следующими тремя приемами: 1) разбавлением травящего раствора водой в процессе травления; 2) введением в травящий раствор специальной добавки, которая из­ меняет диффузионные свойства травящего раствора и в процессе трав­ ления создает те же условия, что и при последовательном травлении несколькими растворами со снижающейся концентрацией FeCl3; 3) набрызгиванием травящего раствора на вращающийся формный ци­ линдр с пигментной копией.

Для травления форм глубокой печати, основанного на постепен­ ном разбавлении водой в процессе травления исходного раствора FeCl3 (уд. вес 1,41; 1,42) предложена травильная установка Etchomatic фирмы Crosfild с программным управлением *. В процессе трав­ ления на этой машине по заданной программе автоматически проис­ ходит разбавление раствора FeCl3 и поддерживается заданная тем­ пература его с точностью до 0,5°. Травление прекращается автомати­ чески, и формный цилиндр промывается водой. При травлении на машине Etchomatic особые требования предъявляются к постоянству свойств пигментной копии. Изменение этих свойств требует изменения программы травления.

Однорастворное травление, но с введением в раствор FeCl3 (уд. вес 1,40) специальной добавки использовано в травильной установке формы К. Walter (ФРГ). Здесь применен эластичный резиновый ва­ лик, соприкасающийся с поверхностью пигментно-желатиновой ко­ пии. При вращении формного цилиндра вращающийся валик удаляет с поверхности цилиндра продукты реакции хлорного железа с медью, что обеспечивает равномерность травления печатной формы.

Однорастворное травление путем набрызгивания раствора FeCl3 (уд. вес 1,40) применено в травильной установке фирмы Rotary (ФРГ). Травящий раствор набрызгивается на вращающийся под прозрачным кожухом из плексигласа формный цилиндр с пигментной копией. Здесь используется зависимость диффузии травящего раствора, а сле­ довательно, и скорости травления от режима набрызгивания. Судя по опубликованным данным, изменение режима набрызгивания дает возможность получить одним травящим раствором без специальных добавок такую же градационную передачу, как и при многорастворном травлении. Однако более надежные результаты на установке Rotary могут быть получены при введении в травящий раствор специальной добавки.

В травильной установке ВНИИполиграфии ** процесс травления форм глубокой печати основан на автоматическом регулировании

*О. И. Сопова и др. Формные печатные процессы глубокой печати. В сб. «Проб­ лемы технологии полиграфии», кн. 2 . М., «Книга», 1972.

**А. Л. Батюшко. Автоматическое травление форм глубокой печати. Изд. ВНИИППа, 1967.

322

скорости диффузии травящего раствора путем переменной подачи двух растворов FeCl3 высокой и низкой концентрации. Подача на формный цилиндр того или другого раствора определяется информа­ цией о скорости диффузии, поступающей от датчиков через счетно­ решающее устройство в исполнительные механизмы, производящие смену травящих растворов. Блок датчиков представляет собой пиг­ ментную копию ступенчатой тоновой шкалы, переведенную на пластину из электроизоляционного материала с предварительно нанесенным очень тонким слоем металла, легко стравливаемого раствором FeCl3. Копирование и перевод этой пигментной копии производятся одновре­ менно, т. е. в одинаковых условиях с пигментной копией на формном цилиндре. При одновременном травлении датчиков и формы стравли­ вание слоя металла на датчике определяет диффузию под тем или иным полем шкалы пигментной копии и приводит к прерыванию в датчике электрического тока, что и служит сигналом для изменения режима травления.

В Московском полиграфическом институте на макете травильной машины была показана возможность однорастворного травления в электростатическом поле. Результаты этого исследования свидетель­ ствуют о том, что градационная передача, полученная при травлении формы в электростатическом поле одним раствором, не уступает гра­ дационной передаче, полученной при обычном травлении несколькими растворами FeCl3 *.

Формы глубокой печати, изготовляемые без применения пигмент­ ной бумаги, появились сравнительно давно. Способ их изготовления получил название глубокая автотипия. Сущность способа состоит в том, что на поверхность формного цилиндра наносят слой хромированного полимера, на который копируют растровые диапозитивы. После про­ явления копии печатную ф°РмУ травят одним раствором хлорного железа. При этом получают углубленные растровые печатающие элемен­ ты. Таким образом, передача шкалы яркостей на формах глубокой автотипии, так же, как и на формах высокой и плоской печати, осу­ ществляется благодаря разной величине площади растровых элементов. При этом на печатной форме нет опорных для ракеля растровых линий. Это приводит к относительно быстрому износу печатной формы

втемных местах, где размеры пробельных растровых элементов малы.

Вдальнейшем были предложены различные способы, в которых предусматривалось получение на печатной форме в темных полутонах растрового изображения опорных пробельных элементов. Для этого использовали диафрагмы различной формы, например, щелевую и кре­ стообразную, которые позволяли получить в темных полутонах раст­ рового изображения перемычки между отдельно стоящими пробель­ ными растровыми точками. Было предложено также двойное копиро­ вание на слои хромированного полимера, нанесенного на формный цилиндр, тонового и растрового диапозитивов, а также тонового диапо­ зитива и растра.

*Г. И. Васин и др. Травление форм глубокой печати в электростатическом поле одним раствором. — «Полиграфия», 1971, № 10.

пигментную бумагу и состоящего из пересекающихся под прямым уг­ лом прозрачных линий, комбинированный контактный растр состоит

ными растровыми линиями, оптическая плотность от минимальной в центре растровых элементов увеличивается к их краям. Таким об­ разом, строение растровых элементов подобно строению их на кон­ тактном растре, применяемом при изготовлении форм высокой и плоской печати.

Тоновой негатив складывают с контактным растром и контакт­ ным путем получают с них на высококонтрастной фототехнической пленке растровый диапозитив. Особенность такого диапозитива состоит в том, что на нем в темных тенях получаются квадратные непрозрач­ ные растровые элементы, отделенные друг от друга прозрачными ли­ ниями. По мере перехода от темных мест к светам размер непрозрач­ ных растровых элементов уменьшается. Схема воспроизведения тоновой ступенчатой шкалы на таком растровом диапозитиве показана на рис. 101. После копирования растрового диапозитива на слой хроми­ рованного коллоида и после травления на печатной форме получают углубленные печатающие элементы, размер которых соответствует размеру их на растровом диапозитиве.

Наиболее подробно известна технология изготовления форм глу­ бокой печати без применения пигментной бумаги, разработанная фир­ мой Acigraf (Италия) *. В основу этой технологии положено нанесение копировального слоя на поверхность формного цилиндра распыле­ нием форсункой копировального раствора на летучем растворителе и применение для копирования описанных выше растровых диапози­ тивов, которые получены с тоновых и штриховых (текстовых) негати­ вов, сложенных со специальным контактным растром Respi-Policrom с двойной структурой. Для изготовления форм глубокой печати в рас­ сматриваемой технологии используется механизированная линия, в ко­ торую входят специальные установки, в том числе установки для

* Н. И. Синяков и др. Полиграфическая промышленность Италии.—«Полигра­ фия», 1966, № 5, 6 .

324

вают. Травление формы производится одним раствором хлорного железа. Процесс изготовления формы глубокой печати, изготов­ ляемой по описанной технологии, весьма производителен. Общее вре­ мя изготовления формы на поточной линии около 30 мин. Печатные формы из-за большой площади пробельных элементов в светлых полу­ тонах изображения обладают высокой тиражеустойчивостью, вслед­ ствие чего отпадает необходимость их хромировать.

Необходимо отметить, что во всех способах изготовления форм глубокой печати без применения пигментной бумаги передача полутонов осуществляется так же, как и на формах высокой и плоской печати, т. е. разным соотношением площадей пробельных и печатающих раст­ ровых элементов. Следовательно, здесь утрачивается самое ценное качество глубокой печати — передача полутонов на оттиске разной толщиной слоя краски, что сужает возможности воспроизведения то­ новых, а также и цветных оригиналов. Поэтому формы глубокой пе­ чати, изготовляемые без применения пигментной бумаги, используют­ ся только для печатания массовой иллюстрационной продукции, на­ пример приложений к газете, а также для печатания на упаковочных материалах: бумаге, пластмассовых пленках, металлической фольге и т. д. Относительно высокая тиражеустойчивость форм глубокой пе­ чати, изготовляемых без применения пигментной бумаги, по срав­ нению с обычными формами глубокой печати создает определенный производственно-экономический эффект при получении массовой про­ дукции.

Киевским филиалом ВНИИ полиграфии разработана и внедрена на ряде предприятий поточная линия для изготовления форм глубокой печати без применения пигментной бумаги *. Эта линия включает все необходимые установки для нанесения слоя, копирования, проявле­ ния и травления одним раствором хлорного железа. Существенная осо­

*Г. И. Финик и др. Пути улучшения градационной передачи при беспигментном способе глубокой автотипии.— «Полиграфия», 1972, № 4.

325

бенность этой установки состоит в том, что копировальный слой на­ носится не форсункой, а с помощью воздушного ракеля (рис. 102). На вращающийся формный цилиндр 1 из дозирующего сосуда 2 непре­ рывной струей подается копировальный раствор. В результате на цилиндре образуется кольцо 3 раствора, которое перемещается вдоль цилиндра вместе с сосудом и устройством 4 для получения воздушной струи — ракеля. Ракель гонит кольцо 3 копировального раствора, оставляя на поверхности формного цилиндра тонкий копировальный слой 5.

Электрогравирование форм глубокой печати открыло большие возможности для автоматизации формного процесса. Оно позволяет весьма трудоемкий процесс изготовления форм глубокой печати, со­ стоящий из таких плохо поддающихся нормализации процессов, как изготовление пигментной копии и травление форм, заменить коротким и точным процессом — автоматическим электрогравированием. Прак­ тически этот вопрос решен, например, в электрогравировальных машинах фирмы R. Hell (ФРГ), получивших общее название «НеііоKHschograph».

В этих машинах использован тот же принцип преобразования световой энергии в электрическую с последующей электронной коррек­ цией, что и в ЭГА, для изготовления форм высокой печати. Печатаю­ щие элементы гравируются резцами с пирамидальной заточкой. Вслед­ ствие этого углубленные печатающие элементы имеют форму пирами­ ды, основание которой находится на уровне пробельных элементов, а вершина — на дне печатающего элемента. Размер и глубина печатаю­ щего элемента определяются глубиной погружения резца в формный материал. Таким образом, на формах глубокой печати, полученных электрогравированием, градационное воспроизведение осуществляет­ ся одновременно разным соотношением площади печатающих и про­ бельных элементов и разной глубиной печатающих элементов и, сле­ довательно, разной толщиной слоя краски, передаваемой печатной формой на оттиск. Формы глубокой печати, полученные электрограви­ рованием, имеют те же достоинства, что и обычные формы, изготовлен­ ные с применением пигментной бумаги (воспроизведение полутонов разной толщиной слоя краски), и формы, изготовляемые без применения пигментной бумаги (относительно большая тиражеустойчивость).

Впоследние годы фирма Hell выпускает две модели «Helio-KHschograph»: К-193

иК-493. На этих машинах гравирование выполняется в масштабе 1 : 1 . Монтаж оригиналов располагают на цилиндре, размер которого равен диаметру формного цилиндра, устанавливаемого для гравирования. Развертка изображения производит­ ся в отраженном свете. Для монтажа применяют фотографические оригиналы. При

воспроизведении текста используют также и отпечатки его на белой бумаге. Электро­ гравировальные машины «Helio-KHschograph» предназначены для воспроизведения черно-белых тоновых и штриховых (текстовых) оригиналов, но их можно использо­ вать и для изготовления форм цветной репродукции. Для этого нужно сделать соот­ ветствующие монтажи откорректированных цветоделенных изображений, получен­ ных на фотографической бумаге, для желтой, пурпурной и голубой красок, а если нужно, то и для четвертой краски. Во избежание деформации размеров цветоделен­ ных изображений их изготовляют на фотобумаге с металлизированной подложкой.

326

Предметный указатель

328

329