ЛЕКЦІЯ №6

 

Тема: Засоби для різографічного копіювання

Мета:З’ясувати методи різографічного копіювання; охарактеризувати офсетний, гектографічний та трафаретний друк

План

1.Поняття різографії

2. Устаткування оперативного (офсетного) друку

3. Машини гектографічного друку

4. Машини трафаретного (ротаторного) друку

Самостійна робота

Аніліновий друк

Цифрові друкарські машини

 

  1. Поняття різографії

Різографія — метод отримання зображень, що поєднує переваги трафаретного друку (економічність, продуктивність, надійність) із сучасною цифровою обробкою (висока якість).

Різограф — це «золота середина» між друкарськими і звичайними копіювальними апаратами, що працюють за принципом електрофотографії. Оскільки різографія багато в чому подібна до традиційних методів трафаретного друку, то процес копіювання на різографі умовно можна розбити на два основних етапи: підготовка робочої матриці і власне друкування.

Перший етап полягає в тому, що спочатку зображення з оригіналу «зчитується» сканером різографа, після чого отримана цифрова інформація обробляється вбудованим мікропроцесором. За допомогою термоголовки чи лазерного пристрою на спеціальному носії («майстер-плівці») створюється трафарет. Виконується це автоматично відмотуванням з рулону «майстер-плівки» відрізка необхідної довжини. Підготовлений «майстер» натягується і закріплюється на розкатному барабані й просочується барвником. В точній відповідності з оригіналом у «Майстер-плівці» пропалюються дрібні отвори. Після цього різограф робить перший контрольний відбиток. Зазначений етап триває близько 17—30 секунд залежно від розмірів формату паперу і типу моделі.

У процесі друкування на папір наноситься виготовлений на основі гліцерину пастоподібний барвник, що міститься в спеціальних герметичних тубах (тубу розміщують всередині циліндра). Видавлюючись через барабан і отвори в «майстер-плівці», фарба потрапляє на папір під обертовим барабаном. З нанесеним на ньому зображенням папір передається в прийомний лоток. Сам процес друкування відбувається зі швидкістю від 60 до 130 копій за хвилину. Після закінчення роботи «майстер-плівка» автоматично знімається з поверхні барабана і поміщається в спеціальний лоток-приймач для використаних «майстрів». «Майстер-плівка» і фарба — це видаткові матеріали. З одного кадру «майстер-плівки» залежно від характеру зображення можна отримати без втрати якості від 4 до 10 тисяч відбитків. Для різографа використовується водно-масляна емульсія з застосуванням натуральних барвників.

Різографія передбачає також можливість багатокольорового друку. Здійснюється такий друк на різографі послідовно в кілька кольорів. Для фарби кожного кольору необхідно мати окремий циліндр. У копіюванні може використовуватись до 9 кольорів: чорний, коричневий, жовтий, зелений, два відтінки червоного кольору і три відтінки синього. Може застосовуватись також спеціальна фарба, що «видима» тільки в ультрафіолетових променях (для друкування цінних паперів).

Встановлення на різографі комп'ютерного інтерфейсу дає можливість використовувати його не тільки як копіювальний апарат (копір, дуплікатор), але й як високоякісний сканер і принтер. Інтерфейс не тільки розширює можливості різографа, але й надає користувачеві доступ до сучасних графічних і текстових редакторів, видавничих програм макетування та іншого комп'ютерного забезпечення. Використання інтерфейсу забезпечує максимальну якість зображення, оскільки можна уникнути окремого сканування оригіналу. Можливість підключення до інтерфейсу мають практично всі сучасні моделі копіювальних апаратів.

Для друкування однієї тисячі аркушів паперу на різографі необхідно не більше 8 хвилин. При цьому чим більший наклад, тим більший виграш. Витрати на отримання 15—25 копій з одного оригіналу на різографі і ксероксі практично однакові; при накладі понад 100 копій різограф дає виграш у вартості вже в 2—3 рази, а при накладі більше 500 відбитків — в 6—8 разів. Завдяки цим перевагам різографи стали основою міні-друкарських комплексів.

 

  1. Устаткування оперативного (офсетного) друку

Офсетні машини — це устаткування для виготовлення високоякісних одно - і багатокольорових відбитків текстового та графічного матеріалу, що використовується в управлінській, науково-технічній, рекламній та іншій діяльності.

Офсетний друк заснований на тому, що друкувальні і пробільні елементи мають різні хімічні та фізико-хімічні властивості (друкувальні сприймають фарбу, пробільні відштовхують її), в результаті чого фарба утримується тільки на друкувальних елементах.

Офсе́тний дру́к — спосіб непрямого плоского друку, при якому фарба з друкарської форми передається на папір через проміжний, офсетний циліндр.

Офсетний друк — найрозповсюдженіший вид виробництва типографської продукції. Технологія офсетного друку дозволяє здійснити якісний повнокольоровий друк великих тиражів буклетів, брошур та інших видів поліграфії. Якісні вихідні матеріали та високий рівень автоматизації дозволяють виконати навіть найскладніші поліграфічні роботи за короткі терміни, зберігаючи при цьому рівень якості офсетного друку. Офсет застосовують для друкування і на грубих сортах паперу. М'яка гума краще прилягає до паперу і краще передає фарбу, більш якісно відтворює зображення.

Для ФОПД характерними є такі особливості: друкуючі та пробільні елементи їх лежать в одній площині; поверхня друкуючих елементів гідрофобна (утримує фарбу і відштовхує воду та водяні розчини), а пробільних — гідрофільна (утримує воду та водяні розчини і відштовхує фарбу); розміри друкуючих елементів різні, вони більші на ділянках, які відповідають темним ділянкам відбитка (як і у високому друці), а пробільних — навпаки. Обладнання для виготовлення ФОПД у сучасній поліграфічній промисловості посідає одне з провідних місць за кількістю виконуваних технологічних операцій і за своєю номенклатурою. Друкарські форми виготовляються фотомеханічними, лазерними та електрографічними способами як на окремих установках, так і на потокових лініях. Ці способи постійно вдосконалюються, що зумовлює подальший розвиток обладнання для виготовлення фотографічних і друкарських форм. Спостерігається тенденція створення обладнання за модульним принципом побудови в поєднанні з пристроями обчислювальної техніки, яка забезпечує автоматизацію технологічних процесів. На пробільних і друкарських ділянках ФОПД мають різні фізико-і хімічні властивості щодо друкарської фарби та зволожувального засобу. У плоскому друці використовується відомий ефект системи жир—вода, який полягає в тому, що вода не здатна змочувати жири. Завдяки цій властивості на формі плоского друку утворюються гідрофільні (олеофобні) поверхні, які сприймають вологість, і гідрофобні (олеофільні), які сприймають друкарську фарбу. Ці ділянки створюються зміною властивостей поверхні нанесенням на неї покриття або впливом на структуру її матеріалу. Позитивний спосіб виготовлення ФОПД забезпечує велику точність передачі зображення та стійкість друкуючих елементів у процесі друкування. Для виготовлення ФОПД використовуються алюміній, магнієвий сплав алюмінію, вуглецева та нержавіюча сталі. Із механічних властивостей металів, найвідповідальніших за експлуатаційну надійність у процесі друкування, можна виділити міцність, пластичність, опір утомлюваності та зносостійкість.

Свою назву офсетний друк отримав від англійського слова offset (передавати з чогось), яким називали проміжний гумовий циліндр, що в друкарській машині й передавав (переносив) зображення з форми на папір.

Вперше застосували цей метод в 1878 році для друкування на бляшаних консервних банках. Оскільки друкувати безпосередньо з літографського каменю було неможливо, винахідники встановили між каменем і листом бляхи гумовий валик. З часом передачу зображення при друкуванні через офсетне полотно, яке замінило гумовий циліндр, стали застосовувати у високому і глибокому друці, де з'явились нові різновидності: друкоофсет та непрямий глибокий друк.

Переваги офсетного друку

  • Найвища якість відтворення оригінала

В порівнянні з усіма іншими видами друку офсет відрізняється надзвичайною якістю та яскравістю. При друкуванні можуть бути використані не лише основні кольори (CMYK), але й додаткова палітра (pantone), а також лакування. Друкованою основою може бути не лише папір та картон, але й пластик, вініл тощо.

  • Великі тиражі у стислі терміни

При випуску крупного тиражу продукції технологія офсету дає змогу віддрукувати замовлення швидше, ніж інші види друку. Повнокольорові брошури, буклети, стікери, запрошення, календарі, плакати, етикетки, а також просто великі тиражі — все це зона офсетного друку.

  • Великі тиражі за мінімальними цінами

Обладнання для офсетного друку розраховано на певну кількість матеріалів. Відповідно, при збільшенні обсягу друку до певного рівня ціна на одну копію буде зменшуватись. Тому чим вищий тираж, тим вигіднішим стає друк.

 

  1. Машини гектографічного друку

Гектографія — спосіб друку, заснований на використанні друкарської форми у вигляді желатино-гліцеринової маси, що містить фарбник і що виділяє його при зволоженні.

Машини для гектографічного друку гектографи працюють за спрощеною поліграфічною технологією. Сутність поліграфічного процесу полягає в багаторазовому перенесенні барвного шару з друкованої форми на приймальну поверхню. У результаті цього формується зображення, яке з визначеним ступенем точності дублює оригінал.

Гектографічний друк є різновидом плоского друку (спосіб друку, за якого друкувальні елементи і друковані форми розташовані практично в одній площині і вибірково змочуються фарбою). Гектографічний друк містить у собі операції виготовлення друкованої форми, нанесення на неї гектографічної фарби й одержання відбитків у гектографічному множильному апараті шляхом перенесення частини барвного шару з гектографічної форми на папір, попередньо зволожений розчинником (спиртом). Крім спирту як розчинник в гектографах може застосовуватись желатино-клейова маса або азотні фарбоносії, але вони практично не використовуються.

Оригінал, написаний від руки гектографічним чорнилом або надрукований на машинці, стрічка якої просочена таким чорнилом, притискують до еластичної желатино-гліцеринової маси (1 частина желатину, 2 частини гліцерину і 1 частина води). При цьому значна частина чорнила проникає в масу. Відтиснення одержують, накочувавши паперовий лист до поверхні маси. За допомогою гектографії можна одержати і багатобарвне зображення, для чого оригінал повинен бути виконаний різним за кольором гектографічним чорнилом. Цим способом можна одержати до 100 відбитків.

 

 

  1. Машини трафаретного (ротаторного) друк

Трафаре́тний друк (шовкогра́фія) — друк через форму, яка виконана на спеціальній сітці. Відбиток створюється в результаті продавлювання фарби крізь друкувальні елементи форми на задруковуваний матеріал у процесі руху ракеля по формі. Трафаретний друк принципово відрізняється від основних способів друку: високого, плоского, глибокого.

Процес одержання зображення на відбитку способом трафаретного друку являє собою послідовне відливання під тиском фарбових елементів зображення на поверхні задруковуваного матеріалу по ходу ракеля, що складається з чотирьох стадій:

  1. утворення відливної форми;
  2. заповнення її фарбою;
  3. видобування форми (ниток сітки) з відлитих на задруковуваному матеріалі фарбових елементів зображення;
  4. закріплення фарбового зображення до повного його затвердіння.

Якість елемента зображення на відбитку залежить від:

  • якості відливної форми;
  • ступеня заповнення її фарбою;
  • умов роз'єднання відливної форми, що забезпечують утримання максимальної кількості фарби на задруковуваному матеріалі зі збереженням геометричних форм елементів зображення;
  • структурно-механічних властивостей фарби.

Фарба за допомогою фарбоживильних систем наноситься спочатку на друкарську форму, де відбувається формування фарбового зображення. Далі при контакті із задруковуваним матеріалом за допомогою тиску частина фарби лише переноситься з форми на матеріал шляхом шарового поділу, що й становить основу друкарського процесу.

При притискуванні ракелем друкарської форми до задруковуваного матеріалу кожен друкувальний елемент утворює особливу відливну форму, обмежену знизу задруковуваним матеріалом, з боків — боковими гранями пробільних ділянок форми. Зверху перекрита сіткою.

У процесі друкування фарба, що переміщується ракелем по формі, через чарунки-фільєри сітки заповнює цю відливну форму елемента зображення, входить у контакт із задруковуваним матеріалом. При проходженні ракеля над друкувальним елементом залишок фарби зрізається його робочою кромкою. Після проходження ракеля нитки сітки виймаються з фарби, що прилипла до задруковуваного матеріалу. Частина фарби підіймається разом із сіткою. На задруковуваному матеріалі лишається об'ємний фарбовий елемент зображення.

Після цього відбувається формування фарбового елемента — затікання фарби в місця, де були нитки, а також, розтікання фарбового елемента.

Трафаретний друк відомий багатьма своїми можливостями, однак деколи складається враження, що користуються цими можливостями в Україні далеко не в повну силу.

Переваги трафаретного друку

  • Висока покривна здатність. Оскільки фарба потрапляє на матеріал не з валів а з плоских форм, а сама сітка має певну товщину, то шар фарби на матеріалі виявляється надзвичайно товстим. Це дозволяє друкувати будь-які зображення, в тому числі на прозорих плівках без появи ефекту «прозорого малюнка».
  • Рельєф фарби. Багато робіт із застосуванням трафаретного друку відрізняються недосяжною для решти видів друку властивістю — високим фарбовим шаром, який можна відчути буквально на дотик. Шар фарби може досягати 0,5 мм.
  • Спеціальні види фарби. Для трафаретного друку є величезна кількість спеціальних видів фарби:
    • флуоресцентні, які світяться у певному спектрі
    • ароматизовані
    • термофарби

Сфери застосування

Трафаретний спосіб друку використовується, виходячи з описаних вище переваг, при виготовленні етикеток для парфюмерно-косметичної промисловості, лікеро-горілчаної промисловості, у випадках необхідності високої стійкості фарбового шару (етикетки на мастила, автокосметику т.п.), для нанесення елементів захисту та в інших випадках.

Найпоширеніші способи використання:

  • візитівки,
  • друк на самоклеючих матеріалах,
  • на тканинах з невеликою площею задруковування.

У порівнянні з класичними і деякими новими способами друку, можливості яких обмежені вибором формату, задруковуваних матеріалів і товщиною фарбового шару, трафаретний друк наділений перевагами:

  • вибір у широких межах формату,
  • майже необмежені можливості друкувати на різноманітних матеріалах і виробах, плоских і об'ємних формах,
  • широкий інтервал регулювання товщини фарбового шару
  • відносно дешевий і простий спосіб виготовлення друкарських форм.

Трафаретним способом можна задруковувати на півавтоматичному обладнанні формати — 3 х 5 м, автоматичному обладнанні — 1,5 х 2.5 м; регулюванням товщини фарбового шару в межах 6-60 мкм. Завдяки можливостям цього способу друку, галузі його застосування можна розділити на дві групи: у поліграфії при друкуванні рекламної і пакувальної продукції, де він постійно зазнає конкуренції з боку інших способів друку, і в різних галузях промисловості для художнього оформлення дизайну продукції, де інші способи друку не можуть бути застосовані.

Домінантне становище трафаретний друк посідає в радіоелектронній та приладобудівній промисловості. Саме тут трафаретний спосіб друкування дав змогу раціонально виготовити першу друковану плату.

Завдяки різноманітним можливостям застосування, простоті і дешевизні виготовлення друкарських форм трафаретний друк широко використовується у цілому світі. У промислово розвинутих країнах в результаті появи нових машин, матеріалів і технологій якість трафаретного друку значно зросла. Без проблем друкуються трафаретним способом лінії завтовшки 100 мкм і менше, при оптимальній чіткості контура. Відтворення абсолютної точності розмірів трафаретних друкарських форм на відбитках дає можливість стверджувати, що якість цього способу друку рівноцінна класичним способам друку.

Однак варто зауважити, що якість трафаретного друку, яку можна отримати, використовуючи наявні нині матеріали і технолога, не досягається. Розвиток трафаретного друку гальмується традиціями у мисленні і ставленні до можливостей друкарських процесів, а також багатьма факторами, які спричиняють відсутність на ринку деяких потрібних матеріалів і слабкість професійної підготовки, які необхідні для досягнення оптимальної якості друку.

Завдання трафаретного друку на найближче майбутнє полягає у поліпшенні якості друкованої продукції. Світова промисловість, яка постачає на ринок матеріали для трафаретного друку, прагне до подальшого удосконалення їх якості і розширення асортименту для спрощення різних технологічних операцій цього способу друку. Спрощення процесу виготовлення трафаретних друкарських форм шляхом застосування кращих і технологічніших копіювальних матеріалів, недеформуючих і добре сприймаючих копіювальні шари сита-основи, ведуть не лише до покращення якості, але й до раціоналізації всіх процесів трафаретного друку.

Фірма Kalle AG (Німеччина) продає попередньо очутливлені трафаретні форми, які потребують найпростіших операцій для отримання оптимальних результатів. Фірма «Цюріхер Бойтельтух-фабрік» продає металізовані синтетичні сита-основи, наділені підвищеною стійкістю до розтягу, стирання, температури і чудовою адгезією. Крім того, ця фірма спеціалізується у натягу сита-основи на формну рамку площею до 20 кв.м. Використання великогабаритних натяжних верстатів на спеціалізованих підприємствах дає змогу отримати оптимальний натяг сітки, що має вирішальне значення для кількості і якості продукції, виготовленої трафаретним способом друку.

Однак поруч із перевагами трафаретного друку існують і недоліки його. Стосовно економічності трафаретний друк донедавна не міг конкурувати з іншими способами друку. Цей недолік був пов'язаний зі складною проблемою трафаретного друку сушінням відбитків. Використання донедавна трафаретних фарб, які висихали у результаті випаровування розчинників, окислювання, термічних і хімічних реакцій, обмежувало продуктивність трафаретного друку. При аркушевому напівавтоматичному друці і сушінні відбитків продуктивність була 1500 прим./ год, автоматичному 4000 прим. /год.

Якщо порівняти продуктивність трафаретного друку з іншими способами друку (наприклад, із сухим офсетом, продуктивність якого на пластмасовій тарі може становити до 15000 прим./ год), то економічні показники цього друку невигідні.

Технічні й економічні можливості трафаретного друку визначають його переваги і недоліки. Через низьку продуктивність трафаретний друк можна рентабельне використовувати у тих випадках, коли виявляються його переваги, коли інший спосіб друку не відповідає вимогам і є не економічним.

У наш час проблему швидкого сушіння відбитків розв'язано з впровадженням фарб для технології УФ-сушіння. Враховуючи те, що заходи з охорони навколишнього середовища стають жорсткішими, трафаретний друк через використання фарб на розчинниках опиняється у конфлікті з законом. Використання фарб УФ-сушіння розв'язує цю проблему. Фарби, які висихають під дією УФ-променів, нині успішно впроваджуються в офсетному, високому, глибокому і флексографічному друці. У трафаретному друці фарби УФ-сушіння почали застосовувати ще у 70-х роках для виготовлення друкованих плат (фірма Toshiba). Сучасні трафаретні фарби УФ-сушіння висихають у залежності від товщини фарбового шару (наприклад, при товщині шару 10—25 мкм. площа 0,5 кв.м) сушиться З—6 с. Найбільшим постачальником на сучасному світовому ринку фарб УФ-сушіння є фірма Koasts-Drukfarben. Переваги використання трафаретних друкарських фарб УФ-сушіння такі:

  • скорочення часу сушіння і зменшення виробничих площ;
  • завдяки «холодному» сушінню задруковувана поверхня не нагрівається;
  • фарби не засихають на друкарській формі навіть протягом кількох днів;
  • фарби стійкі до стирання, дряпання, різних розчинників;
  • фарби не забруднюють навколишнє середовище.

Використання фарб УФ-сушіння дозволило значно поліпшити продуктивність трафаретного друку і потребує впровадження нових типів машин і нових друкарських форм. Такі машини будуть працювати за ротаційним принципом.

На автоматизованих підприємствах рентабельність трафаретного друку досягається не лише за рахунок спеціалізації, а й підвищенням тиражу. Завдяки порівняно низькому капіталовкладенню і короткому часу підготовки виробництва напівавтоматичний і ручний трафаретний друк має вищу рентабельність при виготовленні малих і середніх тиражів, при частих змінах форматів і задруковуваних матеріалів.

У трафаретному друці автоматизація означає: автоматичну подачу задруковуваних матеріалів і виробів у друкарську машину, автоматичний друк і автоматичний вивід задрукованої продукції на транспортер сушильного пристрою.

Під терміном «напівавтоматичний трафаретний друк» розуміється процес механічного або автоматичного руху ракеля чи друкарської форми при ручному накладі відбитків на сушильний транспортер.

При усіх способах друку якість друкарської форми має вирішальне значення для кількості і якості продукції. З друкарських форм усіх способів друку лише трафаретна друкарська форма придатна для друку на матеріалах з різною геометрією і структурою поверхні з широкими межами регулювання фарбового шару. Для вибору відповідного типу друкарської форми і режиму друку при виконанні кожного даного замовлення необхідні широкі знання властивостей матеріалів, з яких виготовлена форма, і їх технологічних можливостей.

З усіх компонентів трафаретної друкарської форми — рами, сита-основи і копіювального шару — сито-основа суттєво впливає на можливість відтворення тонких штрихів і растрових крапок. У наш час межі відтворення тонких штрихів при позитивному трафаретному друці — 80 мкм., негативному — 50 мкм.

На основі аналізу сучасного стану трафаретного друку можна зробити висновки:

  • галузі застосування трафаретного способу друку дуже широкі;
  • ефективність трафаретного друку визначається не взагалі, а стосовно кожного окремого випадку;
  • переваги трафаретного друку не в продуктивності, а в можливості друкувати великі формати, майже на всіх матеріалах з різною конфігурацією і структурою поверхні, в широких межах регулювати товщину фарбового шару;
  • ефективність трафаретного друку виявляється там, де використовують його переваги:
  • при спеціалізації і застосуванні сучасних машин і матеріалів продуктивність плоского трафаретного друку — 7000 відбитків/годину.