Технологии цифровой печати

               Технологии цифровой печати 

Общие принципы формирования изображения  в цифровых печатных машинах.

Для записи изображения в современных цифровых устройствах применяется один из трех основных видов растрирования (рис. 1):

Рис.1. Один из трех основных видов растрирования. 

1. амплитудно-модулированное  растрирование, при котором растровая  точка состоит из субэлементов, а различная оптическая плотность  создается за счет изменения  площади растровой точки; 

2. частотно-модулированное  растрирование, при котором различная оптическая плотность получается за счет изменения концентрации растровых точек одинакового размера на единице длины;

3. растрирование  с модулированием плотности, при  котором различная плотность  создается за счет изменения  контрастности растровой точки.

    Первые два способа образования изображения используются в традиционных способах печати и при использовании, например, фотонаборных автоматов или систем «компьютер-печатная форма». Третий способ нашел широкое применение в современных печатных устройствах: цифровых цветопробах, принтерах, копирах и т.д. 
 

 Формный материал 

Основным  производителем формного материала  для цифровых печатных машин, работающих то технологии Computer-to-Press, является американская фирма Presstek. Материал выпускается двух типов. Первый — толщиной до 0,2 мм — изготовлен на алюминиевой основе, что, по словам производителей, гарантирует стабильность в размерах в течение всего процесса печати. Печатная пластина состоит из трех слоев, напыленных последовательно на алюминиевую основу. В качестве первого используется белый полиэстровый слой, обладающий олеофильными свойствами. Второй слой — титан или диоксид титана, восприимчивый к инфракрасному излучению. Третий — прозрачный силикон, обладающий олеофобными свойствами.

В начале каждого цикла печати пластина автоматически  закрепляется на формном цилиндре, где происходит запись изображения  и удаление слоя силикона. Второй тип формного материала состоит из двух слоев, которые напылены на полимерную подложку. Общая толщина такого материала составляет 0,18 мм (рис. 9). При этом толщина слоя титана составляет примерно 1 мкм, а защитного слоя силикона — 3 мкм. Некоторые современные технологии, использующиеся в цифровых печатных машинах 

Ионографическая технология 

Сущность этой технологии заключается в локальном осаждении ионов на диэлектрическую поверхность под действием электрического напряжения.

Осуществляется  это при помощи электродов, размещенных  внутри кассеты, которая устанавливается  над цилиндром с электрофотографическим слоем. Управляющие и экранирующие электроды разделены двумя изоляционными слоями и подключены к источнику тока. Создаваемое при этом поле направляет поток ионов к экранирующему электроду, который выполняет функцию фокусирующего устройства. Ионы в рабочем пространстве поддерживаются в возбужденном состоянии при подаче на управляющие электроды напряжения 300 В, а на цилиндр — около 650 В. Для записи электростатического изображения напряжение на управляющих электродах доводится до 620 В, в результате чего отрицательные ионы ускоряются и осаждаются на электрофотографический слой. После этого проявленное изображение переносится на бумажную или иную основу аналогично электрофотографическим процессам.

Достоинства подобных печатных устройств — простота конструкции, высокий коэффициент (до 99,8%) использования проявляющего порошка, линейная схема проводки бумаги, небольшие размеры. 
 
 
 
 

Магнитографическая  технология

В последнее  время за рубежом возродился интерес  к этой технологии. Разработка устройств  на ее основе активно проводилась в бывшем СССР в середине 60-х годов. Принцип их действия аналогичен электростатическим печатным устройствам, с той лишь разницей, что на барабан, покрытый слоем магнитного материала (обычно окисью железа Fe2O3), с помощью записывающей головки осуществляется запись скрытого магнитного изображения. Проявляющее устройство производит визуализацию изображения магнитным тонером, который в результате контакта переносится на бумагу и фиксируется термозакрепляющим устройством. После очистки цилиндра от остатков тонера и стирания изображения специальной магнитной головкой, печатное устройство готово к новому рабочему циклу (рис. 2). 
 
 
 

Рис.6. Магнитографическая технология. 
 

    Схемы печатных устройств (машин) этого типа отличаются точностью передачи изображения, отсутствием сложных оптических и электронных систем, относительно высокой разрешающей способностью и производительностью. 
 
 
 
 

Технология  трафаретной печати 

В трафаретной  печати оттиск получают путем продавливания  краски через избирательно задубленную сетчатую печатную форму на бумагу или другие материалы. Машины трафаретной печати нашли применение для печатания афиш, плакатов, переплетных крышек, высокохудожественных репродукций, рельефных изображений с толщиной красочного слоя 15–100 мкм. В радиоэлектронной промышленности эти машины используются для изготовления печатных плат, пленочных переключателей, различных шкал, маркировочных обозначений, в силикатной — для получения оттисков на стекле, фарфоре, керамике, в деревообрабатывающей — для имитации ценных пород древесины, печатания красочных аппликаций, в текстильной — для печатания на тканях, в пищевой и парфюмерной — для запечатывания упаковочного материала, изготовления самоклеящихся этикеток.

Первые  машины трафаретной печати появились в 20-х годах ХХ в., хотя сам способ печати был известен много раньше. Уже в XVII в. он применялся в Японии для нанесения рисунка на кимоно. Первоначально форма изготовлялась из шелковых нитей, отсюда и старое название — шелкография, позже — из синтетических или металлических сеток, натянутых на специальную раму.Принцип трафаретной печати заключается в продавливании краски на запечатываемый материал через открытые печатающие элементы формы.Использование современных цифровых технологий позволило создать в 80-х годах серию печатных трафаретных машин, получивших название дупликатор. В этих машинах процессы подготовки рабочей матрицы (трафаретной формы) и печати объединены, что дает возможность получить первый оттиск через 20 с после установки оригинала. 
 

Рис.3. Cхема дупликатора. 

На рис. 3 приведена схема дупликатора, позволяющего печатать с оригинала форматом от А6 доA3, получая копии в необходимом масштабе. Копируемый оригинал 1 перемещается в зону действия сканера 2, который передает считываемую информацию в цифровом виде на термоголовку 3, прожигающую на специальной многослойной пленке 4 (мастер-пленка) отверстия. Пленка автоматически сматывается с кассеты 5 и отрезается на необходимую длину. Подготовленная рабочая матрица автоматически устанавливается на печатный цилиндр 6, внутри которого находится неподвижная туба 7 с пастообразным красителем, который выдавливается через отверстия матрицы. Листоподающее устройство 8 обеспечивает проводку бумаги в зону печатного контакта, после чего готовый оттиск попадает на приемное устройство 9. Рабочая матрица позволяет получать до 4000 оттисков без потери качества. Для получения многокрасочного оттиска необходимо изготовить соответствующую цвету рабочую матрицу и сменить краситель. Отработанные матрицы собираются в специальном приемнике 10, после чего утилизируются. Многие зарубежные специалисты склонны считать ризографию промежуточным звеном между электрофотографическими устройствами и офсетными печатными машинами, которая позволяет надежно, оперативно и с малыми затратами печатать тиражи от 20 до 4000 экз.

Официально  шелкографию относят к специальным  видам печати. Но если прикинуть, какой  объем заказов приходится на этот вид печати, и какой широкий  спектр работ может выполнять  трафаретное производство, то шелкографию можно было бы признать классическим, традиционным видом печати – наряду с офсетом. Тем более что шелкография гораздо старше последнего и имеет богатую историю. Посмотрим, что сейчас происходит на рынке трафаретной печати. 

Тенденции 

В Советском Союзе трафаретная печать использовалась очень активно. С переходом на рыночную экономику всё изменилось. Спектр материалов для трафаретной печати, выпускаемых отечественной промышленностью, сильно сократился. На фоне распада крупных предприятий стали появляться и множиться мелкие кустарные производства. Трафаретная печать рассматривалась (и по сей день многими рассматривается) как кустарное полиграфическое производство, которое можно открыть при минимальных затратах. Это послужило толчком к ее развитию в новых экономических условиях. Сегодня в России существуют крупные типографии, специализирующиеся именно на трафаретной печати. Появляется всё более производительное оборудование, совершенствуются материалы, оттачивается технология. Трафаретом, как известно, запечатывают практически любую поверхность – от бумаги и пластика до дерева и стекла. Этот способ очень хорош для отделки и декорирования, причем чего угодно – от полиграфической продукции до керамической плитки. Развитие рынка печатной рекламы в последнее десятилетие повлекло за собой развитие рынка шелкографии. Лакирование (сплошное и выборочное) больших и малых форматов, лакирование с нанесением толстых слоев различных по составу лаков – прерогатива трафарета. Обложки многочисленных ныне глянцевых журналов, как правило, тоже лакируются трафаретным способом.

Возобновился  интерес к трафарету у предприятий  электронной промышленности – печать приборных панелей шелкографией приобретает популярность. Производители  сувенирной продукции активно используют трафаретную печать при изготовлении деколей. С внедрением новых технологий и красок спектр запечатываемых материалов постоянно расширяется, новые машины позволяют значительно увеличить объем выпускаемой продукции и повысить качество печати. Специалисты говорят о том, что одним из самых перспективных направлений развития трафаретной печати является применение УФ-технологий. Внедрение этих технологий позволяет добиться более высокой производительности за счет сокращения длительности технологического цикла, снизить производственные издержки. Использование УФ-красок в трафаретной печати позволяет значительно увеличить производительность и качество печати, повысить линиатуру печати и обеспечить более точную приводку, увеличить ассортимент запечатываемых материалов, обеспечить безопасные и комфортные условия работы, сократить расходы производства. Еще одним перспективным направлением является декорирование стекла. Благодаря разработке новых серий УФ- и двухкомпонентных сольвентных красок стала возможной печать на любом виде стекла без последующего обжига. Краски новых серий позволяют добиться великолепных результатов и значительно облегчить технологический процесс прямой печати на стеклянных бутылках.

В ближайшие  годы ожидается быстрое развитие еще одного направления в шелкографии – печать на коже. Во время проведения выставки «ПолиграфИнтер-2004» на стенде фирмы «Эзапринт» можно было увидеть великолепные образцы прямой печати и трансфера: имитация под кожу змеи, крокодила, декорирование орнаментами и узорами кожи для изготовления обуви, портмоне, рюкзаков, сумок, печать изображений на куртках.

Если  говорить о техническом развитии шелкотрафаретных производств, то можно  сказать следующее. Парк трафаретного оборудования на предприятиях обновляется  постоянно, хотя и не столь быстро, как в офсете. Автоматические трафаретные линии пока находят применение только на крупных промышленных предприятиях. Их доля в общем составе парка печатного оборудования не превышает 20%. На маленьких предприятиях преобладает ручное, часто самодельное оборудование – в количестве не более двух-трех станков, на средних – ручное и полуавтоматическое оборудование. По мнению специалистов, самые большие перспективы на российском рынке в ближайшие годы имеют высокоточные полуавтоматы трафаретной печати формата не менее A3, которые вскоре заменят ручные станки. В целом отрасль ожидает повышение степени автоматизации оборудования и, следовательно, производительности.  
 
 

Fespa-2005 

Прошедшая весной этого года в Мюнхене выставка «Fespa-2005» обозначила тенденции развития рынка шелкотрафаретной печати и дала возможность посмотреть на новинки оборудования и расходников. Что можно было там увидеть?На стендах ведущих производителей (THIME, SIAS, M&R и т.д) можно было увидеть плоскопечатные и цилиндровые машины среднего, большого и очень большого формата. Полноформатные трафаретные полуавтоматы также были широко представлены на стендах турецких производителей. Вообще, на выставке можно было увидеть весь спектр техники для трафаретной печати, вплоть до автоматизированных допечатных комплексов. Оборудование для печати по текстилю было представлено преимущественно полуавтоматическими каруселями.

Компания  «SPS» представила на выставке новое поколение цилиндровых трафаретных машин – SPS VITESSA STAR G2 и SPS CyberPress CP2. Машина SPS VITESSA STAR применяет в работе новейшие стоп-цилиндровые технологии, что позволяет сократить время наладки до минимума. Благодаря этому, даже при печати сверхмалых тиражей или при печати сверхкрупных форматов, машина демонстрирует выдающуюся производительность с высоким уровнем качества и точности.Большой интерес посетителей вызвал стенд компании «Эзапринт», где был представлен широкий спектр трафаретного оборудования – ручные и полуавтоматические печатные машины, ИК- и УФ-сушилки, а также весь ряд оборудования для изготовления объемных этикеток итальянской фирмы «Demak». Всем запомнилась демонстрационная печать со спецэффектами, проводимая сразу на двух печатных линиях: печать на футболках блестящим глиттером «мультиколор» (на текстильной линии) и печать наклеек голографическим глиттером (на линии УФ-печати).  Компания «Тампомеханика» представляла экологически чистую краску для декорирования детских игрушек (для тампонной печати, без вредных растворителей), а также белую кроющую краску для ротационной трафаретной печати, не содержащую силикон. Данная краска успешно прошла испытания у ведущих производителей оборудования ротационной трафаретной печати и рекомендована к применению для производства этикеток. К особенностям краски можно отнести более высокую кроющую способность, равномерность и глянец красочного слоя, и самое главное – хорошие поверхностные свойства (поверхностное натяжение и красковпитываемость). Как известно, отсутствие силикона в ротационной трафаретной краске приводит к более равномерному нанесению последующих красок (в особенности флексокрасок), отсутствию на изображение выбоин, фантомов и разнооттеночности.