Показатель растискивания

Растискиванием называют процесс увеличения относительной площади растровых элементов на оттиске S_отт по сравнению с их размерами на фотоформе S_фф.

Растискивание может оперативно контролироваться с помощью элементов контрольной шкалы, содержащих растровые поля, которым на фотоформе соответствовали относительные площади, равные 40% и 80% (на некоторых шкалах 25–50–75%).

Для определения показателя растискивания последовательно измеряются оптические плотности: бумаги D_б, сплошного красочного слоя D_с и растрового поля D_р. При этом микропроцессорное устройство денситометра вычисляет значения относительной площади растровых элементов S_отт оттиска шкалы при номинальных значениях S_фф, равных 40% и 80%: и соответствующие значения показателя растискивания: A=S_отт-S_фф (значения S_фф вводятся в прибор и используются как постоянные величины для ряда вычислений).

Относительный контраст печати

В качестве альтернативы показателю растискивания часто используют критерий качества, называемый относительным контрастом печати. С его помощью оперативно определяют качество воспроизведения деталей в тенях изображений.

На растровом поле оттиска шкалы, соответствующем номинальному значению S_фф= 80% (или 75%), денситометром определяют значение оптической плотности растрового поля D_р и сопоставляют его с измеренной плотностью сплошного красочного слоя D_с. Прибор вычисляет значение относительного контраста по формуле:

Нулевое значение контраста свидетельствует о полном затекании краской пробела на 80% (75%) растровом поле, что в свою очередь означает “потерю” всех деталей в темной части изображения. С помощью относительного контраста проверяется правильность настройки основных узлов печатной машины – красочного и увлажняющего аппаратов, механизма натиска. В ходе подготовительных операций к печатанию тиража в качестве контрольного выбирают то значение относительного контраста, которое, с одной стороны, обеспечивает требуемое качество воспроизведения теней на изображении, а с

другой – пропечатку мелких растровых элементов.

Цветовой баланс “по-серому”

Цветовой баланс “по-серому” определяют по элементу тройного наложения желтой, пурпурной и голубой красок. Визуально он должен выглядеть серым, схожим с 80% элементом, отпечатанным на шкале черной краской. Явный цветовой оттенок поля свидетельствует о неодинаковом растискивании по отдельным краскам или об отклонении их толщины от нормы.

Можно приблизительно оценить цветовой баланс «по-серому" денситометром. Сначала определяют значения оптических плотностей, последовательно измеренных за тремя цветными светофильтрами, затем находят разность между максимальным и минимальным значениями, которая не должна превышать 0,1. Более точную оценку баланса "по-серому" получают с помощью спектрофотометра.

Цветовое различие

Цветовые пространства L*a*b* и L*u*v* имеют особое преимущество представления цветовых различий, равноудаленных с точки зрения нашего восприятия. Это делает оценку цветовых различий между номинальными и реальными образцами более лёгкой.

Определение цветовых различий является основой для оценки качества цвета. Растущие требования к качеству и к согласованности воспроизведения цветов удовлетворяются специальными процессами и современной технологией измерения.

Количество цветовых различий определяется с помощью величин DE. Определяемая величина DE является разницей между номинальными и реальными значениями.

Величины DE, которые оценивают все цветовые различия с точки зрения яркости, насыщенности и оттенка, приобретают особую значимость на практике.

Цветовые различия, которые составляют менее чем DE = 1, практически незаметны, различия DE = 3 и более являются ясно видимыми. Слабонасыщенные цвета в большей степени подвержены отклонениям, чем более насыщенные цвета.

Цифровая печать

Цифровая печать – это обобщенное название технологии, когда на вход печатной машины поступает цифровой файл с компьютера, а на выходе получается оттиск. На самом деле эта технология включает в себя несколько способов печати: электрографию, струйную печать. Цифровая печать используется при малотиражных изданиях. В основе работы большинства цифровых печатных машин лежат те же принципы, что и в лазерных принтерах.

Цифровая печать представляет собой совокупность способов, при которых процесс воспроизведения информации на запечатываемом материале управляется вычислительной техникой.

Цифровая печать - самый молодой способ печати. Обычно он основывается на законах электростатики, когда печатающие и пробельные элементы разделяются своим электрическим зарядом и полярностью. Печатающие элементы заряжены положительно. Они притягивают отрицательно заряженные частички, чернил или красителя. Эти частички переносятся на запечатываемый материал и подвергаются плавлению для адгезии.

Красители могут быть жидкими или порошкообразными, и перенос изображения может осуществляться непосредственно на запечатываемый материал либо косвенно при помощи промежуточного офсетного полотна.

Процесс электрофотографической печати осуществляется в пять этапов:

Первый этап - формирование изображения.

«Скрытое» изображение получают на поверхности фоторецептора с помощью управляемого источника света (это может быть лазер или светодиодная линейка. Позиционирование светового сигнала на фоторецепторе соответствует запечатываемому изображению. При экспонировании изменяется заряд отдельных участков поверхности фоторецептора.

Второй этап - нанесение тонера.

Для электрофотографии применяют специальные красящие материалы, называемые тонером. Это могут быть порошковые или жидкие тонеры, которые различны по своему составу и содержат цветной пигмент. Нанесение тонера происходит с помощью систем, обеспечивающих перенос мелких частиц тонера (размером от 6 до 8 мкм) на фоторецептор. Частицы тонера попадают на заряженные участки поверхности фотополупроводникового слоя, происходит формирование изображения. После нанесения тонера на фоторецептор крытое электростатическое изображение становится видимым.

Третий этап - перенос тонера (печать).

Тонер может переноситься прямо на бумагу или же на промежуточную систему, например, в виде цилиндра или ленты. В большинстве случаев тонер передается прямо с фоторецептора на запечатываемый материал. Чтобы перенести заряженные частицы тонера с поверхности барабана на бумагу, необходимы электростатические силы. Они создаются источником коронного разряда с одновременным прижимом бумаги к барабану.

Четвёртый этап - закрепление тонера.

Чтобы частицы тонера закреплялись на носителе информации для создания стабильного печатного изображения, необходимо зафиксировать тонер на бумаге. При нагревании бумаги с тонером происходит его оплавление и тем самым закрепление.

Пятый этап – очистка.

После переноса изображения с фоторецептора на бумагу, на светочувствительном барабане могут находиться остаточные заряды и отдельные частицы тонера. Чтобы подготовить барабан для воспроизведения следующего изображения, необходима механическая «очистка» (нейтрализация) и, кроме того, снятие электрических зарядов на отдельных его участках. Удаление частиц тонера осуществляют щеткой и отсосом. Поверхностные заряды нейтрализуются коронным разрядом. После этого поверхность барабана станет электрически нейтральной и освобожденной от частиц тонера. Как и на первом этапе процесса, затем снова проводится зарядка фоторецептора и формирование изображения на барабане соответственно оригиналу.

На рисунке13 представлен принцип электрофотографии.

Рисунок 13 – Принцип электрографии

Из описания процессов становится ясно, что электрофотография работает без традиционной в полиграфии печатной формы с печатными элементами. Скрытое электростатическое изображение формируется на фотополупроводниковом слое каждый раз, когда необходимо получить оттиск с оригинала. Для унификации терминологии принято название «оттиск» вместо употребляемого «отпечаток». Если электрофотографическим способом необходимо произвести печать тиражом более ста одинаковых экземпляров, то, в отличие от печати с печатной формой, нужно для каждого оттиска заново воспроизводить одно и то же изображение, используя свойство фотополупроводниковых материалов изменять свой поверхностный заряд. Это может привести к изменению печатного изображения, с одной стороны, из-за отклонений его параметров при формировании на материале и, с другой стороны, из-за нарушения параметров процесса при нанесении тонера на фоторецептор и впоследствии на бумагу. Поэтому при использовании бесконтактных способов печати можно получить большие искажения в воспроизведении оригинала по сравнению со способами печати с печатной формой.

Качество печати, получаемое электрофотографическими способами на базе имеющихся в распоряжении технологических компонентов, может достигать высокого уровня, но все-таки оно значительно ниже, чем при способах печати с применением традиционных форм. Качественные показатели бесконтактных способов печати различаются в зависимости от разрешения (число уровней пикселей – на единицу длины), количества уровней градаций, связанных с используемой технологией нанесения тонера. Кроме того, на качество печати влияют характеристики тонера, размер его частиц, геометрическая форма, химическое или физическое строение. В целом для качественной печати применяют тонеры с малым отклонением размера частиц от 6 до 8 мкм. Порошковый тонер может привести к ухудшению качества из-за распыления, т.е. из-за попадания «блуждающих» частиц тонера на участки изображения, которые не должны нести информации. Решающим условием и гарантом высокого качества выпуска продукции в традиционных способах печати является то, что используется постоянная механическая форма. В электрофотографии, вследствие необходимости постоянного формирования изображения для каждого последующего оттиска, самой системой обусловлены отклонения и их различия.

Струйный способ бесконтактной печати не требует промежуточного носителя информации об изображении оригинала, как это необходимо в электрофотографии при использовании фоторецептора. Этот способ позволяет наносить краску непосредственно на бумагу. Струйную печать можно разделить на непрерывную струйную печать и собственно капельно-струйную печать. Процессы предполагают в основном использование жидких печатных красок. Однако в последнее время начинают применяться и так называемые термокраски, которые при нагревании переходят из твердого в жидкое состояние. Они подаются на печатный лист и отверждаются при снижении температуры.

Технические системы струйной печати представляют собой самую компактную технику переноса информации из оригинала на обычную бумагу (сравнимо с экспонированием фотографической бумаги). Необходимо лишь на основе сигнала изображения сгенерировать каплю краски без какого-либо промежуточного носителя и перенести ее на запечатываемый материал. В целом скорость печатных систем, основанных на способе струйной печати, мала по сравнению со способами печати с традиционной печатной формой. Они работают с меньшей производительностью, в особенности, когда изображение наносится отдельными соплами.

Особенности печати:

• при рассмотрении отпечатков через лупу, на краях элементов букв, штрихов, растровых одно- и многокрасочных отпечатков наблюдается пилообразный контур.

• цветовая насыщенность элементов равномерна по всей площади, но на пробельных участках отпечатков заметны отдельные частички красочного порошка.

Главным достоинством цифровой печати является возможность оперативного изменения воспроизводимой информации, но из-за высокой  стоимости расходных материалов сфера ее применения ограничивается печатью малотиражной продукции. При совмещении с другими способами цифровая печать используется для воспроизведения переменных данных.

Трафаретный способ печати

Трафаретная печать – это способ печати, позволяющий получать оттиск продавливанием краски через форму. В качестве печатной формы используется трафарет. Он представляет собой тонкую сетку из натурального шелка, синтетического материала или металлических нитей с нанесенным изображением. В большинстве случаев используется сетка из синтетических материалов или металлическая. Через открытые ячейки сетки, несущие изображения, краска наносится на запечатываемый материал. На рисунке 14 показаны основные части системы трафаретной печати.

Рисунок 14– Схематическое изображение процесса трафаретной печати

Таким образом, форма трафаретной печати – это комбинация сетки и шаблона.

Особенности печати:

Существует две разновидности этого способа:

-трафаретная классическая печать (на бумаге, картоне, металлизированной бумаге, самоклеющейся пленке, жести, дереве, стекле, ткани, пластмассе и т.д.). Красочный рельеф заметен не только на ощупь, но и визуально. Толщина красочного слоя может быть заметно большой.

-ризография (печать с использованием печатной формы, изготовленной прожиганием лазером микроотверстий в формном материале для образования печатающих элементов). Ризографию используют для оперативного размножения на бумаге печатной продукции небольшими тиражами (от 100 до 1.000 экз., и, как правило, одноцветной). При сильном увеличении можно увидеть, что штрихи на оттиске состоят из точек и напоминают пунктирные линии.

Трафаретная печать в сравнении с другими видами печати имеет широкую область применения на самых разнообразных запечатываемых поверхностях. Запечатываемыми материалами наряду с бумагой, картоном являются также пластмассы, стекло, металлы, текстиль и т.д.

В трафаретном способе печати возможно нанесение очень толстого слоя краски – обычно 20–100 мкм, иногда до 300мкм (в офсете 0,5–2 мкм).

В зависимости от заказа и запечатываемого материала в распоряжении печатника трафаретной печати имеются разные типы печатных красок с различными свойствами. По сравнению с другими способами печати в трафаретной печати – самый богатый выбор красок

Долгое время недостатки, свойственные трафаретной технологии, мешали ее активному использованию в этикеточной печати. К основным минусам трафаретной печати относятся низкая линиатура растра, плохое воспроизведение мелких штриховых элементов, невысокая скорость печати. Однако применение УФ-красок дает возможность получать оттиски с исключительно насыщенными тонами, высоким глянцем и высокой устойчивостью к внешним воздействиям. Трафаретная печать позволяет использовать исключительно широкий ассортимент красок со специальными свойствами, что расширяет возможности ее применения для защиты этикетки и упаковки от подделок.

Появление УФ-отверждаемых красок помогло устранить многие недостатки трафаретной печати. Во-первых, использование УФ красок в сочетании с ротационными печатными аппаратами позволило приблизить скорость рулонной трафаретной печати к скорости флексографской, высокой и офсетной печати. Это дало возможность эффективно комбинировать в одной машине разные печатные технологии. Были разработаны и высокоскоростные плоскостные (тигельные) рулонные машины трафаретной печати нового поколения, которые обеспечивают высокую точность приводки и возможность печатать на различных материалах. Во-вторых, использование УФ-красок позволило улучшить разрешающую способность печати и воспроизводить изображения с линиатурой растра выше 48 лин./см. Это стало возможно в связи с тем, что УФ-краски позволяют печатать тонкими красочными слоями, поскольку они не засыхают на трафаретной печатной форме и не забивают ячейки высоколиниатурных сеток.

Среди недостатков этого способа печати этикеток — высокая стоимость печатных форм в особенности ротационных, отсутствие возможности произвести растрирование, некачественная передача полутонов изображения.

     Главное достоинство трафаретной печати заключается в том, что самые различные печатные краски могут переноситься на всевозможные подложки: бумаги, картон, пленки, стекло, пластики и другие материалы, зачастую недоступные для других способов печати. При этом безразлично, имеют ли эти материалы плоскую или изогнутую форму. Этим способом оформляются ящики, коробки, банки, бутылки, флаконы, витрины, различные виды рекламы, в том числе наружной, ткани и еще многое другое. Этот способ печати применяется для производства этикетки достаточно редко, но обладает уникальными возможностями — позволяет наносить слой краски толщиной до 100 мкм, что делает изображение на этикетке очень насыщенным, глубоким и рельефным.

При этом толщина красочного слоя существенно выше, чем у других способов печати. Она подбирается таким образом, чтобы были полностью обеспечены необходимые качества изображения: цветовые характеристики, устойчивость к свету и атмосферным условиям и т.д. Краски могут иметь различные оптические свойства, то есть быть кроющими, полупрозрачными, прозрачными.

Ризография

Одним из вариантов цифрового метода печати являются ризографы, сочетающие цифровой способ обработки информации и трафаретный способ получения оттиска.

Изготовление печатной формы на ризографе предусматривает, что копируемый оригинал-макет, предназначенный для воспроизведения, помещается во встроенный в ризограф сканер. Полученная в процессе считывания информация оцифровывается. В соответствии с командами оператора посредством программ полученная цифровая информация поступает на устройство управления термоголовкой. В это же время ризограф автоматически снимает и удаляет в бокс отработанную печатную форму и отматывает с рулона кусок формного материала (мастер-пленки). Далее этот кусок проходит под термоголовкой, которая прожигает мельчайшие отверстия в формном материале в точном соответствии с информацией, переданной через интерфейс с компьютерами командами оператора о масштабировании изображения, контрастности оттиска и т.д. Изготовленная таким образом печатная форма автоматически закрепляется на поверхности формного цилиндра. Формный цилиндр имеет сетчатую структуру. Его внутренний слой пропитывается краской из специальной тубы. Краска пропитывает печатную форму и продавливается только через те участки, где на формном материале имеются отверстия, сделанные термоголовкой, попадает на бумагу, проходящую под вращающимся формным цилиндром. При вращении цилиндра делается контрольный оттиск.

На следующем этапе при постоянном вращении формного цилиндра листы бумаги из подающего лотка с помощью механизма подачи направляются между формным цилиндром и опорным валиком. Оттиски получаются в результате продавливания краски через печатающие элементы — отверстия в печатной форме. Оттиски поступают в приемный лоток.

Одним из существенных достоинств ризографов является их экономичность. Они обладают достаточно высокой производительностью, скорость печатания составляет 60-130 отт/мин. Важным моментом также является высокая экологическая чистота процесса, так как все расходные материалы, используемые на ризографе, не содержат вредных веществ.

Определение видов печати по основным характерным признакам оттисков.

Основные теоретические положения

В настоящее время существует около 150 вариантов полиграфических технологий печатания, но практическое применение находят: офсетная плоская печать с увлажнением, высокая типографская печать, глубокая ракельная печать, флексографская печать. Наряду с этими способами применяются: электрографический, трафаретная, фототипия, струйная печать, а также офсетная плоская печать без увлажнения.

Следует отметить также перспективное направление развития печатных процессов - так называемую «цифровую» печать, где информационные цифровые потоки с ЭВМ позволяют получить отпечаток («вещественную» копию информации) без печатной формы.

В данной работе анализируются оттиски с производственных предприятий.

Каждый вид печати, а часто и способ изготовления печатной формы, оставляют на печатном оттиске свои следы - характерные признаки.

Некоторые характерные признаки, вытекающие из технологических особенностей видов печати, можно уловить визуально, не прибегая к оптическим средствам, тщательному анализу и исследованию. Однако, прогресс в развитии формных и печатных процессов, в производстве бумаг и красок во многом способствует стиранию граней между отдельными видами печатания, приводит к тому, что при определении видов печати приходится прибегать к помощи оптических приборов, производить тщательный анализ и исследования, опирающиеся на знание технологических особенностей различных видов печати.

Определение видов печати по оттиску представляет интерес при научных исследованиях, в издательской практике и при решении ряда вопросов, связанных с контролем и автоматизацией технологических процессов.

Отличительные признаки некоторых видов печати в обобщенном виде представлены в табл. 1.

Таблица1

Отличительные признаки	Вид печати
	Высокая	Плоский офсет	Глубокая ракельная	Флексографский	Типоофсет	Фототипия	Трафаретный	Струйная
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Распределение краски внутри печатного элемента	Нерав-номер- ное (посе-редине меньше)	Равно- мерное есть «белые зерна» (микро непро-печатки)	Неравно мерное («нега- тивная сетка»)	Неравномерное		Равно-мерное, но зернистость в полутонах	Равномер-ное, большая толщи на кра- сочного слоя	Неравномерное («рассея-ние краски» за пределы печатного элемента)
Утолщен- ная каемка по периметру печатного элемента	Есть («крае вой эф- фект»)	Нет (даже рассея ние кра сочного слоя)	Есть на растровой точке из за «негативной сетки»	Есть («краевой эффект»)		Нет	Нет	Нет
Отличительные признаки	Высокая	Плоский офсет	Глубокая ракельная	Флексографский	Типоофсет	Фототипия	Трафаретный	Струйная
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Четкость границ печатных элементов	Есть (резкий контур)	Нечет- кий контур	Пилооб- разный контур из-за растри- рования	Есть (но меньше, чем в типографской печати)		Нечеткий контур	Пило- образный контур	Нет
Остаточный рельеф бумаги (оборотный натиск)	Есть	Нет	Нет	Нет		Нет	Нет	Нет
Принцип передачи полутоново- го изобра- жения	Различная площадь печатных элементов (растровых точек)	Различная площадь печатных элементов (растровых точек)	Различная интенсив-ность при одина- ковой пло-щади раст- ровых элемен- тов	Различная площадь печатных элементов (растровых точек)		Различный размер и интенсив- ность красочного слоя «хаотичных» зерен	Различная площадь печатных элементов (растровых точек)	Различная интенсивность из-за дозировки краски
Возможная разрешаю- щая способность лин/см;	80	200	80	70	60	Безрастро- вая печать (до 500 зёрен/см)	50	»50 капель/см (безрастровая печать)
Практичес- ки приме- няемая; лин/см	Не более 60	80 и более	70-80	Не более 60	Не более 40		25
Расположе- ние растро- вых элемен- тов при многокра- сочной печати	Образуют «розетку»; растровые точки всех цветов на всех участках изображе-ния	Образуют «розетку»; отсутствие растровых точек некоторых цветов	Не образуют «розетки»	Образуют «розетку»; растровые точки всех цветов на всех участках изображения		Хаотичное расположе- ние окра- шенных зерен по всему изобра- жению	Не образует розетки	Не образуют розетки
Отличительные признаки	Высокая	Плоский офсет	Глубокая ракельная	Флексографский	Типоофсет	Фототипия	Трафаретный	Струйная
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Достигаемая оптическая плотность (Dmax) (самое темное поле полутоново- го изобра- жения)	1,60	1,65	1,90	1,50	1,40	1,50	2,0-2,5	»2
Толщина красочного слоя на отиске, мкм	2-3	До 1,5	2-20	До 2,5	До 1,5	До 3	200-300 (и больше)	2-20
Выделяю- щая способ- ность (минималь- ная воспро- изводимая ширина штриха на оттиске), мкм	40-60	12-25	100	60-70	70	100	100	100