Технология изготовления форм офсетной печати

Последовательность обработки  пластин Lithostar Ultra следующая. В процессе экспонирования луч фиолетового лазера активизирует серебросодержащие частицы на пробельных элементах. Незасвеченные участки после обработки проявителем формируют печатающие элементы. Во время проявления серебросодержащие частицы активизируются, при этом у них возникают устойчивые связи с желатином. Частицы, которые не были засвечены, остаются подвижными и способными к диффузии. На следующей стадии не подвергшиеся засветке ионы серебра диффундируют из эмульсионного слоя через барьерный слой на поверхность алюминиевой основы, формируя на нем печатающие элементы. После того как изображение полностью сформировано, желатиновая фракция эмульсии и растворимый в воде барьерный слой полностью удаляются во время смывки, оставляя на алюминиевой основе только печатные элементы в виде осажденного серебра.

Эти пластины обеспечивают получение 2-98% точки при 250 lpi, их тиражестойкость находится в диапазоне от 200 тыс. до 350 тыс. отт. Энергия лазера, необходимая для засветки, находится в интервале от 1,4 до 3 мкДж/см².

Регистрация изображения  на термочувствительных материалах в выводных устройствах осуществляется под действием инфракрасного  лазера, который используется в качестве источника теплового воздействия, способного не только нагреть вещество до любой требуемой температуры, но и даже расплавить и испарить. Установлено, что длительность процессов передачи энергии при тепловом воздействии лазерного излучения лежит в диапазоне 10^-11 …10^-8 с. В процессах записи изображения в выводных устройствах при допустимой неточности воспроизведения краев штриховых изображений 5-10 мкм максимальная длительность нарастания и спада температуры нагрева на краях штрихов должна иметь порядок 10^-7 с. Следовательно, минимальное значение времени, требуемого для нагрева материала лазерным излучением и обеспечения качественной записи, по крайней мере на порядок больше характерного времени обмена энергией между лазерным излучением и обрабатываемым материалом.

Таким образом, при расчетах результатов теплового воздействия  лазерного излучения на вещество в процессе регистрации изображения  можно считать, что при падении  на вещество это излучение мгновенно  выделяет в нем теплоту, образуя  внутренний источник энергии, характер которого зависит от прозрачности вещества. При прохождении излучения через прозрачное вещество не происходит выделения тепловой энергии, если не считать потерь на локальных неоднородностях, снижающих лучевую стойкость материала и определяющих качество оптических материалов.

При падении излучения  на непрозрачное вещество некоторая  часть энергии этого излучения  отражается от поверхности материала, а остальная часть выделяется в виде теплоты в слое, толщина  которого зависит от степени поглощения излучения данным веществом. При  малой скорости поглощения излучения  вещество является полупрозрачным, теплота  выделяется в нем в объеме, пронизываемом  лазерным лучом, и распространяется от этого объема в стороны за счет теплопроводности. При значительной скорости поглощения излучения его  воздействие приводит к поверхностному нагреву материала с распространением его в толщу по экспоненциальному  закону.

Во всех случаях важно  оценить, какая часть энергии  излучения отражается от облучаемой поверхности, а какая поглощается  в виде теплоты. Установлено, что  при облучении неметаллов этот факт не имеет практического значения, если лазерное излучение направляется примерно перпендикулярно к поверхности  материала. В таком случае подавляющая  часть энергии излучения поглощается  и только небольшая ее часть (порядка 10%) отражается. При падении лазерного  излучения под небольшим углом  к поверхности коэффициент отражения  заметно возрастает, но этот случай обычно не имеет практического значения в реальных процессах нагрева  веществ лазерным излучением. Таким  образом, можно считать, что при  нагреве неметаллических материалов лазерным излучением почти вся энергия  этого излучения расходуется  на нагрев материала.

Значение коэффициента отражения  излучения от металлической поверхности  очень сильно зависит от длины  волны излучения. Минимальные отражения  характерны для ультрафиолетовой области  спектра. При переходе в инфракрасную область коэффициент отражения  практически для всех металлов достигает 90% и более. Поэтому использовать для нагрева металлов излучение  лазеров на углекислом газе с длиной волны около 10 мкм экономически нецелесообразно, несмотря на то что эти лазеры характеризуются относительно большим значением коэффициента полезного действия.

В формных пластинах с  термослоями печатающие и пробельные элементы формируются под действием лазерного инфракрасного излучения с длиной волны 830 нм и выше. При этом печатающие и пробельные элементы печатной формы могут формироваться по принципу непосредственного теплового воздействия на термослой, в котором экспонированные участки переходят из гидрофильного в гидрофобное состояние либо по принципу диффузионного переноса изображения в многослойных структурах, либо по принципу двойного слоя, при котором после воздействия ИК-излучения печатающие и пробельные элементы формируются в разных слоях, образуя микрорельеф изображения. Термопластины нечувствительны к дневному свету, а их разрешающая способность может обеспечить запись изображения с линиатурой до 330 lpi, что соответствует получению однопроцентной точки размером 4,8 мкм. При этом тиражестойкость полученных печатных форм достигает 250 тыс. экземпляров без обжига и 1 млн. экземпляров с обжигом.

Процесс обработки этих пластин (рис. 13) после экспонирования состоит из трех ступеней:

1. Предварительный обжиг . Поверхность формы подвергается обжигу примерно в течение 30 с при температуре 130-145 °С. Этот процесс укрепляет печатающие (чтобы они не смогли раствориться в проявителе) и размягчает пробельные элементы. Предварительный обжиг является обязательной операцией. После предварительного обжига, перед тем как попасть в проявочный процессор, пластина проходит через охлаждающий конвейер.

2. Проявление . Стандартный позитивный проявочный процесс: погружение, обработка щетками, фильтрация и рециркуляция, гуммирование и, наконец, форсированная воздушная сушка.

3. Обжиг . После обработки пластина подвергается обжигу в течение 2,5 мин при температуре от 200 до 220°С, чтобы обеспечить ее прочность и большую тиражестойкость.

В настоящее время на российском рынке представлен широкий ассортимент  термочувствительных пластин, в  том числе и пластин нового поколения, которые не требуют предварительного нагрева для обработки. К ним  относятся следующие пластины: Lastra LT-2, Fuji LH-PIE, Kodak Electra Excel, Agfa Thermostar. В большинстве своем они обеспечивают получение 1-99% точки при линиатуре растра 200 lpi, тиражестойкость 150 тыс. оттисков без обжига, а светочувствительность у них различается, находясь в интервале от 110 до 200 мДж/см².

Для получения высококачественной печатной продукции основополагающее значение имеет растрирование полутоновых  иллюстраций и растровых полей. В цифровой допечатной технологии растровая  точка создается при помощи вычислений по различным формулам в программе. Физически же в CtP-технологии растровая  точка впервые появляется только на формной пластине и создает  основу для результата процесса печати. Если растровая точка подвержена отклонениям и в процессе печати нельзя сохранить ее физическое увеличение или ясно определить ограничения по краске и увлажнению, то эти отклонения будут усиливаться в ходе печатного процесса. Искаженное представление растровой точки, а именно то, какой она получается на форме и какой она воспроизводится на печатном оттиске, называют растискиванием. Растискивание является главной причиной отклонения процесса печати от нормального хода и ухудшения качества продукции.

Процессы изготовления печатных форм на термочувствительных пластинах  основаны на лазерной обработке тонких пленок, покрывающих поверхность  формного материала. В качестве покрытий используются полимеры или металлы.

Лазерная обработка тонкой пленки производится следующим образом:

• короткие импульсы лазерного  излучения фокусируются на поверхности  пленки;

• энергия поглощается  пленкой;

• в результате поглощения пленка нагревается, плавится и/или  испаряется;

• за счет поверхностного натяжения  удаляется вещество;

• происходит отвод тепла  главным образом из-за теплопроводности подложки.

Приняв два упрощающих предположения, можно получить в  аналитическом виде решение, выражающее увеличение температуры пленки как  функцию времени, прошедшего после  начала поглощения излучения. Эти предположения, уменьшая сложность конечного результата, физически хорошо обоснованы и справедливы  в большинстве представляющих практический интерес случаев. Во-первых, предполагается, что толщина пленки и ее температуропроводность таковы, что температура во всех точках пленки одинакова в любой момент времени данного процесса. Во-вторых, считается, что радиальными потоками тепла как в пленке, так и в подложке можно пренебречь. Это позволяет считать задачу переноса тепла одномерной. Энергия, переданная подложке, пренебрежимо мала, поэтому подложка никак не влияет на температуру пленки.

При определении мощности потока лазерного излучения, падающего  на формный материал, необходимо учесть коэффициент отражения, который  показывает, какая часть падающего  излучения отражается от поверхности  и не участвует в ее нагреве.

Для удаления полимерных или  металлических тонких покрытий с  формного материала при изготовлении форм офсетной или высокой печати применяются лазеры, мощность которых составляет 15-20 Вт.