|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2003
Maj
Technologia od komputera do maszyny offsetowej przy użyciu folii i płyt termoczułych. Część I
|
|
Technologię od komputera do maszyny drukującej przedstawiliśmy w „Świecie Druku” nr 2 z 1998 r. [1] Od tamtego czasu niektóre techniki znacznie rozwinęły się i powstały nowe technologie, dlatego celem tego artykułu jest monograficzne przedstawienie aktualnego stanu tej techniki. Pierwszy artykuł obejmuje technologię od komputera do maszyny offsetowej przy użyciu folii termoczułych, a drugi - pozostałe technologie, przy użyciu folii fotodyfuzyjnych i termotransferowych oraz warstw wodowymywalnych.
|
Zasada technologii od komputera do maszyny offsetowej
Przy metodzie od komputera do maszyny drukującej (zwanej w języku angielskim computer-to-press - CtPress) wytwarza się jednocześnie obrazy drukowe odpowiadające poszczególnym wyciągom barwnym na płytach lub foliach umocowanych na cylindrach drukowych, albo bezpośrednio na cylindrach lub tulejach drukowych we wszystkich segmentach drukujących maszyny offsetowej. Nie występuje więc problem pasowania poszczególnych form drukowych. Metoda ta umożliwia uzyskanie tańszych odbitek w porównaniu do klasycznej technologii drukowania offsetowego, ale wymaga zakupienia odpowiednich, stosunkowo drogich urządzeń. Możliwość szybkiego przezbrojenia maszyny do drukowania kolejnego nakładu, przy stosunkowo niskich cenach form drukowych, umożliwia opłacalne drukowanie niskich nakładów. Według obliczeń Amerykańskiego Stowarzyszenia Drukarzy koszt odbitki wykonanej technologią od komputera do maszyny offsetowej jest średnio o około 26% niższy od kosztu odbitki wykonanej metodą drukowania konwencjonalnego. [25] Również koszty nowych maszyn do technologii od komputera do maszyny są na ogół niższe od kosztów konwencjonalnych maszyn offsetowych. [26]
Po raz pierwszy metoda od komputera do maszyny drukującej została przedstawiona przez firmę Heidelberg w 1991 r. w przystosowanej maszynie GTO.
Stosowano folie PEARLdry firmy Presstek, które na podłożu poli-estrowym posiadały warstwę tytanu i oleofobową warstwę polisiloksanową. W maszynie tej zamiast układu zwilżającego było urządzenie elektroerozyjne, z którego przeskakiwały iskry z odpowiednich elektrod na płytę zamocowaną w maszynie i rozkładały w określonych miejscach oleofobową warstwę posiloksanową. W 1993 r. system elektroerozyjny został zastąpiony w maszynie Heidelberg GTO przez system laserowy, w którym laser usuwał w określonych miejscach warstwę polisiloksanową. W 1995 r. została wprowadzona maszyna Quickmaster DI, w 1996 - maszyna Dominant DI, w 1997 - maszyna Karat, w 1998 - maszyna Hei-delberg Speedmaster DI oraz maszyna TruePress 544, w 1999 - dwukolorowa maszyna TruePress 744, a w 2000 r. - maszyna Komori Project D i 4-kolorowa maszyna True Press 744.
Początkowo metoda od komputera do maszyny drukującej natrafiała na opory użytkowników wynikające z tego, że wymaga naświetlarki dla każdego zespołu drukującego maszyny offsetowej, podczas gdy przy technologii od komputera do formy drukowej potrzebna jest tylko jedna naświetlarka dla wszystkich form drukowych, a formy drukowe przygotowuje się w czasie pracy maszyny. Na korzyść metody od komputera do maszyny drukującej zadziałały jednak jej zalety:
• krótszy czas przygotowywania form drukowych dzięki jednoczesnemu naświetlaniu wszystkich płyt
• idealne spasowanie form drukowych i tym samym wyeliminowanie czasu na pasowanie form drukowych oraz znaczne zmniejszenie ilości makulatury
• możliwość przechowywania w pamięci komputera danych technicznych drukowania określonego nakładu, a tym samym możliwość powtórzenia nakładu przy tych samych parametrach.
Ponadto wprowadzenie technologii z odnawialną formą drukową zdecydowanie obniżyło koszty produkcji w tej technologii w stosunku do metod od komputera do formy drukowej.
Technologię od komputera do maszyny drukującej zaliczano początkowo do technik drukowania cyfrowego i tak to zostało przedstawione w naszym artykule z 1998 r. [1] Obecnie jednak technologię tę wyodrębnia się, gdyż wprawdzie przygotowywanie formy drukowej w maszynie następuje metodą cyfrową, ale drukowanie jest analogowe i odbywa się tak jak w zwykłej maszynie offsetowej. Technologia od komputera do maszyny drukującej nie ma też podstawowej zalety drukowania cyfrowego, którą jest możliwość wprowadzania zmian, tak by każdy kolejno wydrukowany arkusz przedstawiał inną treść.
Systemy od komputera do maszyny drukującej w zależności od rodzaju stosowanej formy drukowej można podzielić na:
• systemy z nieodnawialną formą drukową, w których po wydrukowaniu nakładu wyjmuje się starą formę drukową i wkłada nową płytę lub folię, na którą w maszynie nanosi się obraz drukowy, a następnie drukuje
• systemy z odnawialną formą drukową, w których w maszynie nanosi się obraz drukowy, a po wydrukowaniu nakładu usuwa się go i nanosi kolejny obraz drukowy; formę drukową wykonuje się na cylindrze lub tulei albo na zamocowanej na stałe płycie; zaletą tego systemu jest możliwość zastosowania jednej płyty lub jednej tulei do drukowania wielu nakładów.
Do wykonywania form drukowych stosuje się alternatywnie:
• folie lub płyty termoczułe, np. firmy Presstek
• folie fotodyfuzyjne
• folie termotransferowe
• roztwór kopiowy Agfa Lite Speed.
Obecnie technologia od komputera do maszyny drukującej stosowana jest w następujących maszynach offsetowych [2]:
• arkuszowych o formacie DIN B3
- GTO firmy Heidelberg (obecnie już nie produkowana)
- Quickmaster DI 46-4 firmy Heidelberg
- Dominant 507 DI firmy Adast
- 46 Karat firmy KBA
- Ryobi 3404DI
- True Press 544 firmy Dainippon Screen
• arkuszowych o formacie DIN B2
- Speedmaster DI 74-6 firmy Heidelberg
- Dominant 745/755 firmy Adast
- 74 Karat firmy KBA
- Oliver 474 EP II-DI firmy Sakurai
- True Press 744 firmy Screen
• arkuszowych o formacie DIN B 1
- Jprint firmy Akiyama
- Project D firmy Komori
• zwojowych
- DICOweb Offset firmy MAN Roland-Plamag
- Nilpeter DI-3300
- Elco Press firmy Toyo Ink
- Cortina firmy KBA.
Technologia od komputera do maszyny offsetowej z zastosowaniem folii termoczułych Presstek
Firma Presstek produkuje obecnie dla technologii od komputera do maszyny offsetowej:
• folie poliestrowe PEARLdry do drukowania bez roztworu zwilżającego
• płyty aluminiowe PEARLdry do drukowania bez roztworu zwilżającego
• płyty aluminiowe Pearl Gold (które zastąpiły płyty PEARLwet) do drukowania z roztworem zwilżającym
• płyty aluminiowe Anthem do drukowania z roztworem zwilżającym.
Wszystkie folie i płyty stosowane w technologii od komputera do maszyny drukującej są stosowane również w technologii od komputera do formy drukowej.
Na foliach poliestrowych PEARLdry na oleofilowym (zdolnym do przyjmowania farby) podłożu poliestrowym znajduje się naparowana warstwa tytanu metalicznego pokryta cienką warstwą dwutlenku tytanu, który spełnia rolę warstwy absorbującej promieniowanie laserowe, a na niej znajduje się oleofobowa (niezdolna do przekazywania farby) warstwa polisiloksanu (rys. 1). Z folii tych można uzyskać nakłady do 30 tys. odbitek. Schemat technologii wykonywania formy drukowej z folii poliestrowej PEARLdry przedstawia rys. 1.
Płyty aluminiowe PEARLdry różnią się od folii poliestrowych tym, że na gładkim podłożu aluminiowym znajduje się biała oleofilowa warstwa poliestrowa, na której znajduje się warstwa tytanu metalicznego pokryta dwutlenkiem tytanu, a na niej oleofobowa warstwa polisiloksanu. Z płyt aluminiowych można uzyskać nakłady do 100 tys. odbitek.
Technologia stosowania płyt i folii PEARLdry (rys. 1) jest jednakowa. Po zamontowaniu ich na wszystkich cylindrach formowych maszyny drukującej następuje ich napromieniowanie za pomocą zespołu diod laserowych sterowanych komputerem. Każda głowica laserowa naświetla płytę jednego wyciągu barwnego. Promień laserowy przenika przez przezroczystą warstwę polisiloksanową do warstwy dwutlenku tytanu. Energia promieniowania laserowego - absorbowana przez warstwę dwutlenku tytanu - zostaje przekształcona w energię cieplną, pod której wpływem warstwa tytanu wraz ze znajdującą się na niej warstwą dwutlenku tytanu i warstwą polisiloksanową ulega rozdrobnieniu z wytworzeniem luźnego proszku. Powstały proszek tytanu, dwutlenku tytanu i polisiloksanu usuwa się najpierw za pomocą odpowiedniego wyciągu, a następnie przez przetarcie wodą z mydłem lub przez przetarcie wałkiem rozcierającym, a potem wilgotną szmatką.
Otrzymuje się formę drukową, na której odsłonięte podłoże poliestrowe tworzy elementy drukujące, a warstwa polisiloksanu tworzy elementy niedrukujące.
Jest to forma do drukowania bez nawilżania. Powiększony obraz rastrowy na folii PEARLdry przedstawia rys. 2. Przygotowanie maszyny do drukowania trwa kilkanaście minut i obejmuje takie czynności, jak zdjęcie form z poprzedniego nakładu, założenie nowych płyt lub folii, jednoczesne napromieniowanie wszystkich płyt lub folii, usunięcie powstałego proszku i rozpoczęcie drukowania.
Przy przypadkowym zarysowaniu warstwy polisiloksanowej powstają dodatkowe niepożądane elementy drukujące. Przez natryskiwanie specjalnym aerozolem zawierającym żywicę polisiloksanową można naprawić ewentualne uszkodzenia warstwy polisiloksanowej.
Do drukowania z płyt lub folii PEARLdry należy stosować specjalne farby offsetowe do drukowania bez nawilżania, które należą zazwyczaj do farb pokostowych i charakteryzują się dobrym roztarciem pigmentów oraz niewielkim dodatkiem oleju silikonowego zapobiegającym tonowaniu. Farby te obecnie są już produkowane przez wiele firm.
Płyty aluminiowe Pearl Gold na gładkim podłożu aluminiowym mają białą poliestrową warstwę oleofilową, która jest pokryta dwiema ciemnymi warstwami hydrofilowymi. Dolna warstwa pochłania podczerwone promieniowanie laserowe, a górna, również hydrofilowa, spełnia rolę warstwy ochronnej. Laser podczerwony w określonych miejscach rozkłada dolną warstwę hydrofilową przekształcając ją w parę, która rozsadza znajdującą się nad nią warstwę hydrofilową odsłaniając białe, oleofilowe poliestrowe elementy drukujące. Pozostałe elementy hydrofilowe tworzą elementy niedrukujące (rys. 3).
Rozłożone cząstki zostają usunięte za pomocą wody przy użyciu szczotki. Powstały obraz rastrowy przedstawia rys. 4. Płyty te są stosowane do drukowania z roztworem nawilżającym.
Płyty aluminiowe Anthem [28, 30] mają podłoże aluminiowe lekko ziarnowane (o mniejszej chropowatości powierzchni w porównaniu do tradycyjnych płyt) oraz anodowo utlenione i sealizowane [30], które jest pokryte mikro-porowatą warstwą policeramiczną z tlenkami cyrkonu [30], o grubości 1,5 mm [30] i o bardzo dobrej hydrofilowości. Na tej warstwie znajduje się oleofilowa czarna warstwa (o grubości 0,25 mm), o czułości widmowej 800-1200 nm. Nie jest czuła na światło widzialne i dlatego naświetlarki mogą pracować przy świetle dziennym. Płytę taką napromieniowuje się za pomocą diod laserowych, np. diod ProFire firmy Presstek, o emisji promieniowania 830 nm, przy czym promień laserowy rozkłada czarną warstwę odsłaniając hydrofilowe podłoże. Powstały pył usuwa się odpowiednim urządzeniem wyciągowym, co jest zupełnie wystarczające przy drukowaniu czarno-białym. Przy drukowaniu wielobarwnym należy ewentualne resztki czarnego pyłu zmyć wodą.
Płytę stosuje się do drukowania z dotychczas stosowanymi roztworami zwilżającymi i można z niej uzyskać nakłady do 100 tys. odbitek. Dobra hydrofilowość elementów niedrukujących:
• zmniejsza możliwość tonowania formy w czasie drukowania
• umożliwia szybkie ustalenie równowagi farbowo-wodnej
• stwarza możliwość drukowania z mniejszym stopniem nawilżania, co zmniejsza możliwość emulgowania farby, a tym samym zwiększa ilość przenoszonej farby, dzięki czemu można uzyskać odbitki o większej intensywności. [30]
Płyta w normalnym procesie produkcyjnym nie wymaga gumowania, które jest stosowane tylko przy długotrwałej archiwizacji płyt. Tak jak przy wszystkich płytach termoczułych, przyrost punktu drukującego w czasie laserowego napromieniowania jest nieznaczny. Można drukować za pomocą wszystkich farb offsetowych, w tym również wodorozcieńczalnych i fotoutwardzalnych.
Ze względu na cieńszą warstwę oleofilową (grubość warstwy na płytach negatywowych i pozytywowych wynosi od 1 do 2 mm) oraz technologię termicznego napromieniowania uzyskuje się wyższą rozdzielczość [30] i można reprodukować nawet punkty o stopniu pokrycia powierzchni = 1%.
Przed drukowaniem płytę zwilża się roztworem nawilżającym przez 10-15 sek. i dopiero wtedy dostawia się układ farbowy, co umożliwia dobre „związanie” roztworu nawilżającego przez warstwę policeramiczną. Nie stwierdzono wpływu czasu, jaki mija pomiędzy laserowym napromieniowaniem a rozpoczęciem drukowania, na właściwości formy drukowej. Pył powstały z warstwy oleofilowej można usunąć za pomocą wyciągów z odpowiednimi filtrami, które zatrzymują cząstki czarnej warstwy.
Folie i płyty termoczułe są stosowane w następujących maszynach offsetowych:
• GTO DI firmy Heidelberg - od 1991 r.
• Quickmaster DI firmy Heidelberg - od 1995 r.
• Speedmaster 74DI-4 i 74DI-6 firmy Heidelberg - od 1998 r.
• Oliver-474 EP II-DI firmy Sakurai
• 46 Karat i 74 Karat firmy Koenig & Bauer
• Dominant 745 i 755 CDI firmy Adast
• Dominant 547CDI i 557CDI firmy Adast
• Ryobi 3404DI firmy Ryobi
• Project D firmy Komori
• Jprint firmy Akiyama
• DI 3300 firmy Nilpeter.
Skrót DI (z ang. direct imaging) oznacza bezpośrednie nanoszenie rysunku na formę w maszynie drukującej.
Stosowanie płyt termoczułych jest ekologicznie korzystne, gdyż do wykonania form drukowych nie używa się żadnych szkodliwych chemikaliów. Stosowanie płyt do drukowania bez roztworu zwilżającego umożliwia wyeliminowanie zużycia ekotoksycznego alkoholu izopropylowego. Do drukowania bez nawilżania są stosowane farby specjalne.
Przy drukowaniu bez roztworu zwilżającego konieczne jest termo-statowanie cylindra formowego lub układów farbowych. W przeciwnym wypadku po nagrzaniu układu drukującego do temperatury 32oC i powyżej forma drukowa zacznie tonować, tzn. niedrukujące elementy polisiloksanowe zaczną przenosić farbę.
Płyty termoczułe są droższe od tradycyjnych płyt offsetowych, natomiast formy drukowe ze względu na znacznie krótszy czas wykonania i brak wywoływacza do ich obróbki są tańsze. [26]
prof. dr Herbert Czichon
dr Maria Czichon
Instytut Poligrafii Politechniki Warszawskiej
|
|
|
|
