Анализ методов контроля формного процесса на примере конкретного предприятия

В Производственная компания ООО Алиот установлена система Computer-to-Plate фирмы Esko-Graphics PlateDriver 8. Устройство обладает следующими техническими характеристиками:

таблица 1

Загрузка пластин (тип)	Автоматическая
Формат	B1+
Макс. разрешение, dpi	3175 dpi
Формат пластин	min 370 x 450 max 800 х 1075 мм
Технология экспонирования	внутренний барабан
Разрешение, dpi	1270, 1588, 2540, 3175 dpi
Линиатура, lpi	до 1016 lpi
Источник экспонирования	фиолетовый лазер, 405 нм, 5 мВт
Производительность	22 пластины/час (при 2540 dpi)
Повторяемость, мкм	4 мкм для четырех последовательно  выведенных форм
Толщина материала	0,15 – 0,30 мм
Марки (тип) пластин	светочувствительные серебросодержащие
Мощность	6900 Вт
Габариты (Ш*В*Г, мм)	1520 х 2800 х 2100 мм
Вес (кг)	2070 кг

Установленный на предприятии CtP имеет полную автоматизированную версию. В комплекте система автоматической загрузки пластин с пятью лотками, всего на 500 пластин, встроенная пробивка отверстий для штифтовой приводки системы «Бахер».[7] Это позволяет избавиться от какого-либо вмешательства оператора, кроме размещения новых платин в загрузчик. Полностью автоматизированная модель может работать при дневном освещении.

Формат устройства B1+, позволяющий экспонировать пластины форматом от 370 x 450 мм до 800 x 1075 мм. Предназначено для вывода серебросодержащих пластин. Тип конструкции данного CtP – внутренний барабан. Имеется цилиндрическая поверхность, внутрь которой вводится формная пластина. Используется вакуумный прижим. Конструкция барабана позволяет использовать 2430 его поверхности. Устройство оборудовано полупроводниковым фиолетовым лазером с длиной волны 405 нм и мощностью 5 мВт. Источник излучения находится вне барабана и излучение от него передается оптической системе посредством волоконного кабеля. Развертка осуществляется вращающимся зеркалом, отражающим излучение лазера и перемещающимся вдоль образующей цилиндра. Зеркало может вращаться с максимальной скоростью до 55000 об/мин. Особенностью CtP с фиолетовым лазером является их высокая производительность, у данного устройства она составляет 22 формы в час при разрешении 2540 dpi.

Разрешение записи может варьироваться от 1200 до 3200 dpi. Диаметр пятна лазера меняется автоматически соответственно выбранному разрешению. Расстояние между вращающимся зеркалом и поверхностью светочувствительного материала является постоянным, что сохраняет качество по всей площади записи. Максимально возможная линиатура – 1016 lpi. Повторяемость – 4 мкм.

Формные пластины и сам процессор чувствительны к микроклимату в производственном помещении. Температура должна быть в пределах 15 – 280C. Максимальное изменение температуры в течение часа 40C. Влажность: 30 – 70 %. Максимальное изменение влажности в течении часа 20 %.[2]

 

 

4.2 Проявочный процессор

В линию с системой CtP на производственнаой компании установлен проявочный процессор LITHOSTAR LP 82 ULTRA фирмы Agfa. Позволяет проявлять пластины максисмальным форматом 820 x 2000 мм, минимальный формат 225 x 290 мм. Скорость проявки больше 40 м2 в час, на обработку пластины форматом 820 x 1016 требуется 1 мин 25 сек. Установка в линию делает процесс проявки автоматическим.

После экспонирования в CtP формная пластина с помощью транспортера попадает в секцию загрузки проявочного процессора. Отсюда, с помощью транспортирующих роликов, пластина направляется в секцию проявки, где подвергается воздействию проявителя. В данном устройстве используется проявитель марки LITHOSTAR L5000b ULTRA фирмы Agfa, который постоянно циркулирует и обновляется: добавляется по 200 мл на каждый м2. Для компенсации испарения восполняется 100 мл в час. Температура проявителя должна быть в диапазоне от 20,5 до 24 0C, но оптимальной считается температура в пределах 21,5 – 22,5 0C.

Проявленная пластина попадает в диффузионную секцию. Здесь происходит диффузия комплексов серебра к поверхности подложки. Пластина доставляется в секцию через влагоснимающие валики проявочной секции. Далее происходит транспортировка пластины к тыльной части секции, в это время происходит диффундирование серебра. Пластина проходит здесь дистанцию в 50 см, со скоростью 2,5 см/с, что соответствует времени диффузии 20 секунд.

После диффундирования пластина попадает в секцию промывки, где она подвергается воздействию подогретой воды, разбрызгиваемой под высоким давлением. Вводящие ролики транспортируют пластину через переднюю перегородку, далее распыляется теплая вода, удаляя желатиновый и барьерный слои. Затем пластина проводится через заднюю перегородку и обжимные валики и далее в секцию финишинга. Вода в системе постоянно циркулирует и обновляется: на каждый м2 добавляется по 200 мл свежей воды. Температура воды должна быть от 37 до 43 0C.

В секции финишинга проводятся сразу несколько операций. Здесь пластина два раза обрабатывается финишером, происходит гидрофобизация серебра и нанесение гуммирующего слоя. При попадании в секцию на пластину через входной ролик наносится финишер. В процессе транспортировки продолжается его нанесение. Далее обжимные валики удаляют излишки финишера и направляют пластину в сушку. Используется финишер марки LITHOSTAR L5300b ULTRA. Он циркулирует и обновляется в системе, добавляется по 100 мл на каждый м2. Рабочая температура финишера от 46 до 53 0C.

В секции сушки происходит удаление влаги с обеих сторон пластины с помощью горячего воздуха, направляемого вентилятором. После сушки готовая печатная форма попадает через выгрузную секцию на приемный стол.[1]

 

 

4.3 Формные пластины

Исходя из применяемого типа лазера на рассматриваемом предприятии используются позитивные серебросодержащие формные пластины LITHOSTAR ULTRA LAP-V фирмы Agfa. В связи с применяемым на предприятии форматом оборудования, как допечатного так и печатного, используются пластины форматом 1030 x 785 мм, толщиной 0,30 мм. Достоинством данного типа пластин является их высокая светочувствительность, а следовательно, нет необходимости в использовании мощного лазера (как указано выше применяется лазер мощностью 5 мВт). Также стоит выделить тот факт, что толщина серебросодержащего слоя в несколько раз меньше, чем, например, у фотополимеризуемых пластин. Это обеспечивает более высокую разрешающую способность. К недостаткам данного типа пластин можно отнести необходимость четкого контроля процесса экспонирования и проявления. [4]

Принцип формирования печатающих элементов у этого типа пластин основан на диффузии комплексов серебра. Это показано на рис. 2.

Рис. 2 Принцип работы серебросодержащих пластин

При световом воздействии лазера частицы галогенида серебра активизируются (этап 1) и при проявлении взаимодействуют с желатиной, входящей в состав эмульсионного слоя, образуя с ней устойчивые связи (этап 2). При этом на неэкспонированных участках частицы галогенида серебра, наоборот, приобретают подвижность и способность к диффузии. Диффундируя из эмульсионного слоя через барьерный слой к поверхности подложки, эти частицы формируют на нем печатающие элементы (этап 3). При последующей промывке водой эмульсионный слой и также растворимый в воде барьерный слой смываются с подложки, на которой формируются пробельные элементы (этап 4). [6]

На предприятии следуют ряду требований к эксплуатации и хранению пластин и готовых печатных форм. Данные пластины должны хранится в сухом помещении, при температуре между 20 и 32oC. Нельзя подвергать пластины воздействию температур выше 32oC дольше 24 часов. Не проэкспонированные пластины должны хранится в светоизолирующей упаковке. Если пластины хранились при низких температурах, им надо дать час на акклиматизацию в производственном помещении. После печатания тиража формы должны хранится при температурах от 18 до 24 oC, влажности от 40 % до 70 %. Укладывать их надо изображением к изображению, прокладывая специальной бумагой между ними.

Пример элемента готовой печатной формы, прошедшей все стадии обработки, представлен в приложении 2.

4.4 Контроль качества

Качество выпускаемой продукции является одним из важнейших параметров для производственной компании ООО Алиот. Это обусловлено выпускаемой продукцией: пластиковые банковские карты . Заказчик подобной продукции обычно очень придирчив к качеству. На предприятии используются всевозможное контрольное оборудование: денситометры, спектрофотометры, микроскопы, лупы и т.д.

Для контроля качества и калибровки формовыводного оборудования на производственном предприятии используются микроскоп, денситометр для исследования растровой структуры, размера штрихов и контроля воспроизведения относительной площади растровой точки. Также применяются специальные представленные в цифровом виде шкалы для оценки параметров печатных форм. Это объект Digi Control Wedge фирмы Agfa и шкала Plate adjust фирмы Esko-Graphics.

Рис. 3 Строение тест-объекта Digi Control Wedge

Первое поле тест-объекта Digi Control Wedge, представленного на рис. 3, предназначено для контроля фокусировки оптической системы записывающего устройства. Представляет собой «звезду» из расходящихся от центра микроскопических лучей.

Фрагмент 2 служит для контроля экспозиции, состоит из шести круглых полей, которые содержат растровые элементы, расположенные в шахматном порядке. На каждом поле расположены растровые элементы с размером (в пикселях) 1x1, 2x2, 3x3, 4x4, 5x5, 6x6. Фон вокруг полей состоит из растровых элементов 8x8 и служит для визуального сравнения с круглыми полями. Все поля, включая фон, состоят из растровых точек с Sотн, равной 50%. Экспозиция оценивается путем визуального контроля, сравнивая круглые поля фрагмента 2 тест-объекта с фоном: при правильно подобранной экспозиции круглые поля сливаются с фоном, при неправильно выбранной – круглые поля (особенно поля в 1x1 и 2x2 пикселей) хорошо различимы на растровом фоне.

Фрагмент 3 содержит микроштрихи расположенные по горизонтали и по вертикали (в их негативном и позитивном исполнении) четырех различных размеров от 1 до 4 пикселей.

Четвертое поле – растровая шкала (независимая от RIP) – состоит из полей с различной Sотн, которые расположены таким образом, чтобы можно было легко сравнивать по величине точки в светах и тенях изображения. Для этого они расположены попарно, например, поля с Sотн=1% и 99%, 2% и 98% и т. д. Дополнительное поле с Sотн =50% позволяет оценивать воспроизведение изображения в средних полутонах. Есть также поле с Sотн =100% для оценки воспроизведения сплошных заливок. В следующем фрагменте указывается информация о растрировании. [6]

Рис. 4 Строение тест-объекта Plate adjust

На рис. 4 представлен общий вид тест-объекта Plate adjust. Первое поле объекта представляет собой две растровые шкалы с разным размером растровых точек в пикселях. Верхняя шкала имеет поля с Sотн изменяющейся от 28% до 74% с шагом 2%. Нижняя шкала представляет собой поле с  Sотн=50%. Фрагмент предназначен для выбора оптимальных режимов экспонирования, при которых 50% поле верхней шкалы неразличимо с нижней. В случае смещения неразличимого поля вправо экспозицию нужно повысить, влево – понизить.

Фрагмент 2 представляет собой совокупность штрихов различных размеров (от 2 до 65 пикселей) в негативном и позитивном исполнении.

Следующие фрагменты представляют собой растровые поля с Sотн 1%, 2%, 3% для оценки воспроизведения высоких светов и 97%, 98%, 99% для оценки воспроизведения глубоких теней и поле с Sотн=50%.

Последнее поле содержит информацию о параметрах растрирования и вывода изображения.

Изображение уже выведенных на печатные формы тест-объектов Digi Control Wedge и Plate adjust можно увидеть в приложении 2. Здесь заметен ряд недостатков анализируемого формного процесса, которые будут рассмотрены ниже.

5. Проблемы и предполагаемые методы их устранения

Как и на любом производстве в допечатном цехе Типографии № 13 не обходится без технических и технологических проблем.

1. При воспроизведении тест-объекта Digi Control Wedge на поле для контроля экспозиции не воспроизводятся растровые элементы размером 1x1 пикселей и плохо воспроизводятся растровые элементы размером 2x2.

Операторы CtP предполагают, что проблема заключается в низком качестве поставляемых пластин. Также есть версия, связанная с расфокусировкой записывающего лазера, что приводит к паразитной засветке соседних элементов, а так как участки, подвергшиеся воздействию лазера вымываются в процессе проявления, и на их месте образуются пробельные элементы, то теряются и мелкие печатающие элементы.

Решением данной проблемы может быть либо правильная фокусировка лазера, либо подбор формных пластин с более высокой разрешающей способностью.

2. На фрагменте 3 тест-объекта Digi Control Wedge не воспроизводится позитивный вертикальный штрих размером в 1 пиксель.

Это может быть связано с теми же причинами, что и проблема 1, то есть либо формная пластина имеет низкую разрешающую способность, либо не точная фокусировка лазера. Поэтому решением данной проблемы может стать замена пластин, либо дополнительная фокусировка оптической системы.

3. При записи пластин не прописывалась растровая точка с Sотн=1%. Было связано с неточной линеаризацией устройства записи. После проведения повторной линеаризации проблема устранилась.

4. При исследовании выведенной печатной формы обнаруживается не однородность размера растровых точек с одинаковой Sотн (по краям пластины точка больше, чем в центре.

Проблема опять же может быть связана с неточностью фокусировки устройства. Необходимо провести фокусировку.

5. Формные пластины, проходя через  проявочный процессор, оставляли  часть серебра с печатных элементов  на валиках. В результате формы  теряли свои технологические  свойства: печатающие элементы не  смачивались краской.