Механизм переходу фарби під час друкування

 

Зміст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

    Світова поліграфічна промисловість характеризується відбувшимися в останні роки істотними структурними й технологічними змінами. Поряд із процесами, що зачіпають традиційні друкарськи технології, у найближчі роки буде здійснюватися їхня інтеграція з електронними засобами інформації.

На сьогоднішній день ринок поліграфічних послуг розвивається дуже прагматично. Часи, коли в поліграфію інвестувалися гроші з інших  галузей, і створювалися друкарні без портфеля замовлень, вже пройшли. Друкарні повинні чітко визначати терміни окупності інвестицій при різних сценаріях розвитку ринку поліграфічних послуг. Рішення про заміну або придбання устаткування найчастіше ухвалюється виходячи з необхідності залучення нових замовників, або задоволення запитів тих, що існують.

Розвиток технологій, безумовно, впливає і на поліграфію. Інформаційні технології поступово  стають домінуючими в розповсюдженні інформації.

Щоб мати можливість конкурувати  з ними, поліграфія повинна прийняти низку умов. По перше необхідно максимально скоротити цикл випуску друкованої продукції. По друге, оскільки середні наклади друкованої продукції знижуються, поліграфія повинна мати можливість ефективно виготовляти невеликі наклади. По третє, якість друку має бути дуже високою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Механізм перенесення фарби при друкуванні

    Нанесення фарби шляхом розщеплення шару і перенесення частини її на задруковуваний матеріал або проміжний носій в основном залежить від наступних параметрів:  
• товщина фарбового шару на друкарській формі (подача фарби);  
• час контакту (швидкість друку і геометричні параметри друкарського циліндра);  
• питомий тиск друку;  
• реологічні властивості друкарської фарби;  
• температурні умови (вплив температури на реологічні властивості друкарської фарби);  
• поверхневі властивості задрукованого матеріала і друкарської форми або проміжного носія (змочуваність, вбирна здатність, шерохуватість і т.інш.)  
   Товщина шару фарби на задруковуваний матеріал визначається подальшим закріпленням фарби на ньому. Процес переносу фарби з друкарської форми на задрукований матеріал зображений на рис.1.

 

Рис.1 Перенесення фарби на запечатуваний матеріал в зоні смуги контакту  

m – кількість фарби  на одиницю площі друкарської форми до друкування [г/м2],

p – кількість фарби,  що переходить на поверхню  задруковуваного матеріалу [г/м2],

a - константа, що характеризує  ефективну  гладкість паперу [м2/г],

W0 - гіпотетична, максимальна  кількість фарби, що проникає  в задрукований матеріал[г/м2],

α - константа розщеплення (α   = 0,5)

х - емпіричний показник, що залежний від обладнання.

 

   Зі збільшенням швидкості друку на всмоктують і невсмоктуючих задруковуваний матеріал кількість перенесеної фарби зменшується. Час контакту стає менше. При непрямому друці нанесення фарби відбувається в два етапи: фарбовий шар, що знаходиться на друкарській формі, стикається з гумовотканинним полотном, при цьому частина фарбового шару переходить на нього. Після цього виконується перенесення фарби на запечатуваний матеріал. Процес розщеплення фарби ускладнений багатьма недослідженими явищами, і в усьому світі проводяться відповідні роботи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Характерні особливості перенесення фарби у різних способах друку

В залежності від методу виготовлення друкарських форм, виду задруковуваного матеріалу та способу  перенесення фарби визначають чотири основні та спеціальні види друку. До основних відносться:

1. високий
2. глибокий
3. офетний
4. трафаретний

Спецвиди загалом складаються з комбінації декількох основних видів друку. До них відносять тамподрук, флексографію, типоофсет, електрографію, струменевий друк та інш.

 

    В усіх способах друку багатофарбові  відбитки отримують послідовним накладанням фарб різних кольорів з відповідних друкарських форм кольороподілених зображень.

На додрукарському етапі виготовляються друкарські форми для тріадних фарб блакитного, пурпурного, жовтого і чорного кольорів. В одній друкарській машині з чотирьма друкарськими секціями вони наносяться одна за одною за один прогін аркуша. У результаті отримують багатофарбовий відбиток, відповідний оригіналу.

2.1. Високий друк / флексографічний друк

 
    Для цих способів високого друку характерно те, що друкуючі елементи розташовані вище, ніж пробільні. Усі друкуючі елементи (ділянки зображення), що знаходяться на одному рівні по висоті, покриваються шаром фарби рівної товщини за допомогою накатних валиків фарбового апарату. Потім виконується перенесення фарби на матеріал, наприклад, папір чи плівку.   Принцип високого друку ілюструється на рис.2 

Рис.2 Високий друк

 

 
Технологія високого друку використовується в слідуючих друкарських системах:  
 • типографський друк;

 • флексографічний друк;  
• типоофсетний друк, або високий офсет.  
 
 
Типографський друк - це найстаріший спосіб висококого друку. Геніальний винахід Гутенберга в XV столітті, що полягає у виготовленні і використанні окремих рухливих літер для набору, зробило можливим економічне і швидке розмноження рукописів і виробництво книг. У тіпографской друці застосовуються різні схеми передачі контакту:  
• площина - площина - друк на тигельних машинах;  
• площина - циліндр - друк на листових машинах;  
• циліндр - циліндр - друк на ротаційних машинах, або ротаційний друк.

     В останні десятиліття типографський друк все більше втрачає своє значення, перш за все із-за трудомісткості способів виготовлення друкарських форм.  
Якісний друк аркушевої продукції більших форматів досягається тільки на листових машинах. Типовим для типографського друку є- безліч використовуваних друкарських форм або частин друкованих форм: лінотипний набір, ручний набір, пластини і стереотипи. Вони можуть бути виготовлені з різних матеріалів: сплаву гарту, цинку, міді і фотополімеризуються сінтетичних матеріалів. 
   Для виготовлення високохудожньої малотиражної продукції використовують форми з дерева і лінолеуму.    Друкарські форми для друку на тигельних і плоско друкарських машинах складаються в більшості випадків з набору плоских елементів. Для ротаційного друку застосовують напівкруглі відлиті металеві    друковані форми (стереотипи) або гнучкі пластини з синтетичних матеріалів, так звані фотополімерні форми.  
    В даний час цей спосіб друку застосовується лише при друці малоформатнї акцидентної продукції в старих друкарнях або при аматорськму друці.  

 

Флексографічний друк - це єдиний спосіб високого друку, застосування якого розширюється переважно в пакувальнму, етикетковому та газетному виробництвах. Головна відмінна риса флексографського друку - використання гнучких та відносно м'яких друкарських форм, які дозволили змінити процес подачі фарби.  
За допомогою еластичних (м'яких) друкарських форм і спеціально підібраних друкарських фарб (низької в'язкості) можна отримувати велику палітру кольорів на всмоктуючих і невсмоктуючих матеріалах.

Особливості флексографського друку можна побачити на рис.3

Рис. 3 Флексографічний спосіб друку

 

Рідка друкарська фарба рівномірно переноситься осередками накатного валика  
з растрованою поверхнею (так званого анілоксового валика, лініатура растру від 200 до 600 лін / см, керамічна або хромована поверхня) на друкуючі елементи.  
На формному циліндрі знаходиться гумове кліше або кліше з синтетичного матеріалу. Тиск друкарського циліндра забезпечує перенесення фарби на запечатуваний матеріал. Застосування ракеля разом з системою подачі фарби надає стабілізуючу дію на друкарський процес завдяки рівномірному заповненню фарбою осередків, що знаходяться на анілоксовому валику.

З застосовуваними раніше виключно гумовими друкарськими формами був можливий друк лише простих зображень і грубих штрихових рисунків невисокої якості. Сьогодні для задоволення  постійно зростаючих вимог до якості, перш за все у пресі упаковки, використовуються фотополімерні вимивні друкарські пластини (наприклад Nyloflex фірми BASF і Cyrel фірми DuPont),  
які забезпечують можливість використання лініатури растру до 60 лін / см.  

 

Типоофсет  
У типоофсеті зображення з форми передається на папір через проміжний носій - обтягнутий гумовотканинним полотном циліндр, що представляє собою високий непрямий друк. За аналогією з офсетним друком можна назвати її і непрямим способом плоского друку, а також розглядати як офсетний високий друк.  

 
Типова продукція високого друку:  
• малоформатна акцидентна продукція;  
• візитні картки;  
• бланковий або формулярний друк;  
• упаковка (флексографічний друк);  
• етикетки (флексографічний і типографський друк);  
• сумки з ручками і пакети (флексографічний друк).  

 

 

2.2. Глибокий друк

У глибокому друці (рис.2) друкарська фарба, що міститься в растрових осередках,  
після проходу ракеля стикається з задруковуваним матеріалом. При цьому тільки частина фарби переноситься на нього. Внаслідок розщеплення шару фарби повного спорожнення осередків не відбувається.

На перенесення фарби впливають:  
• умови змочування задруковуваного матеріалу;  
• поверхневі властивості застосовуваних матеріалів;  
• властивості паперів;  
• в'язкість фарби;  
• тиск;  
• швидкість друку;  
• форма й обсяг осередків.  

 

Спосіб глибокого друку характеризується застосуванням форм з поглибленням друкуючих елементів  
Пробільні елементи на формі розташовані в одній   постійній площині. На всю друкарську форму (Пробільні і друкуючі елементи) при друці наноситься фарба, тобто форма

заливається нею. Перед друком відповідний засіб (тканина або папір для зняття фарби або ракель) забезпечує видалення друкарської фарби з пробільних елементів. Таким  
чином, вона залишається тільки у заглибленнях. Високий тиск і сили адгезії забезпечують перенесення фарби з поглиблень на запечатуваний матеріал.  
Принцип глибокого друку показано на рис.4

 

Рис. 4 Прнцип глибокого друку

 

У друкарнях знайшла застосування так званий глибокий ракельний друк. Форми глибокого друку, як правило, циліндричні. Особливість глибокого ракельного друку полягає в тому, що на кожне кольороподілене зображення використовується  
комплектний формний циліндр (без формної пластини). Це означає, що в чотирифарбових машинах при кожному новому замовленні повинні бути замінені чотири окремі формних циліндра. Підприємство з частими повторюваними замовленнями змушене зберігати велику кількість цих циліндрів. Формні циліндри глибокого друку зазвичай мають значну вагу і вимагають спеціальних транспортну та обслуговуючу системи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Офсетний плоский друк

 

Офсет - найважливіший вид плоского друку, при якому фарба з друкованої форми переноситься спочатку на еластичний проміжний носій - гумотканинне полотно, а потім на запечатуваний матеріал.

 

Рис.5 Офсетний друк

 

    Щоб на друкарській формі досягти ефекту відштовхування фарби, використовують два методи, заснованних на різній взаємодії поверхні друкарської форми і фарби:  

• у традиційному офсеті друкована форма зволожується зволожуючим розчином. Розчин дуже тонким шаром за допомогою валиків наноситься на форму. Ділянки форми, що не несуть зображення, гідрофільні, тобто сприймають воду, а ділянки, що несуть фарбу, олеофільні (сприймають фарбу). Плівка зволожуючого розчину перешкоджає передачі фарби на пробільні ділянки форми. Так як цей спосіб найбільш широко поширений, з офсетним друком взагалі завжди пов'язують взаємодію фарби та зволожуючого розчину. Таким чином, для машини офсетного друку необхідні фарбовий і зволожуючий  
  апарати.  
  
• в сухому офсеті поверхня формного матеріалу фарбовідштовхуюча, що обумовлюється нанесенням силіконового шару. Шляхом спеціального цілеспрямованого його видалення (товщина шару близько 2 мкм) відкриває поверхню друкованої форми, що сприймає фарбу. Цей спосіб називають офсетом без зволоження, а також часто «сухим офсетом».  
  Для обох систем застосовують відповідні друкарськіий форми і спеціальні фарби.

 
       При нанесенні фарби на друкарську форму повинні бути розглянуті два різних матеріала в одній традиційній друкарській машині:  
• подача фарби;  
• подача зволожуючого розчину.  

Подача фарби на робочі поверхні форми тісно пов'язана з подачею зволожуючого розчину. Основний матеріал друкованих форм - зазвичай листи з алюмінію  
або поліефірного матеріалу. На них наноситься спеціальний копіювальний шар.

Офсетним способом друку сьогодні виробляється весь спектр друкованої продукції високої якості: від проспекту до каталогу.  
Спосіб «Ді-літо» представляє різновид плокого друку, в якому зображення з друкарської форми ередается прямо на запечатуваний матеріал. Він був розроблений спеціально для друку газет. Перевага в тому, що його легко реалізувати, використовуючи ротаційні машини високого друку. Друкарські апарати в цьому випадку модифікуються введенням зволожуючого апарату. Друк здійснюється з друкарських форм для прямого контакту з папером і для забезпечення високої тиражестійкості покриваються спеціальним шаром і обробляються.