Tema_5_ofsetnaya_pechat

Для совершенствования конструктивных решений красочных офсетных

Экспериментальный путь предусматривает изготовление нескольких образцов офсетных красочных аппаратов или одного очень вариабельного прототипа. На них проводятся опыты по печати, причем следует иметь в виду, что печатные параметры должны оставаться постоянными для того, чтобы были получены поддающиеся анализу результаты.

Теоретический путь соответствует моделированию процессов переноса

программных средств, реализуемых на компьютере.

В красочном аппарате следует рассматривать два вида процессов. Краска и увлажняющий раствор в печатном процессе переносятся на

поверхность материала. В этом случае решающую роль играют поверхностные свойства (например, смачивание, пористость и шероховатость) запечатываемого материала.

Впервые процесс переноса краски с печатной формы на запечатываемый материал был подробно исследован Уолкером и Фецко [1.3.3]. Они обнаружили, что процесс передачи краски может быть выражен посредством приведенного в разделе 1.3.2 уравнения.

Второй случай имеет место тогда, когда передающая краску поверхность находится в контакте с другой, имеющей краску и влагу. В [2.1- 4] была рассмотрена функциональная зависимость этого процесса.

Представленная на рис. 2.1-7 схема красочного аппарата построена на принципе переноса основного потока краски на печатную форму посредством первых накатных валиков А 1 и А 2 . Валики А 3 и А 4 переносят на печатную форму лишь небольшое количество краски и выполняют, главным образом, функцию «утюга». (Расчетная оценка процентных долей толщины слоя S 4 (рис. 2.1-8), которые передаются отдельными накатными валиками, составляет А 1 = 45%, А 2 = 38%, А 3 = 10%, А 4 = 7%.) Это означает, что имевшие место колебания толщины слоя на печатающих элементах формы уменьшаются. В идеальном случае все печатающие элементы должны иметь одинаковую толщину красочного слоя. В действительности же имеются его колебания. Чем они меньше, тем лучше качество переноса краски красочным аппаратом. Это определяется коэффициентом неравномерности n :

n = [( S max S min )/ S mittel ] . 100%,

S max максимальная толщина красочного слоя на печатающих элементах формы; S min минимальная толщина красочного слоя на печатающих элементах формы;

11

S mittel среднее арифметическое толщин красочного слоя на печатающих элементах формы.

Теоретические и практические исследования [2.1-5] показали, что красочные аппараты, подающие основной поток краски на первые накатные валики, однозначно обеспечивают лучшие условия ее переноса, чем системы равномерной подачи. Поэтому современные красочные аппараты офсетных рулонных и листовых машин представляют краскоподающие системы с подачей основного потока краски на первые накатные валики.

Другая возможность повышения качества переноса краски состоит в том, что в красочном аппарате устанавливают дополнительно группу валиков, которые выравнивают красочный слой (рис. 2.1-7 и 2.1-9).

Рис. 2.1-9 Красочный аппарат с системой выравнивание толщины красочного слоя на формном цилиндре

На рис. 2.1-10 представлены различные схемы красочных аппаратов.

12

Рис. 2.1-10 Схемы красочных аппаратов для офсетных печатных секций:

Speedmaster 102 (Heidelberg), Roland 700 (MAN Roland), Rapida 104 (KBA)

Рис. 2.1-11 Пример "короткого красочного аппарата" офсетной секции для офсетной печати

13

Рис. 2.1-12 Красочный ящик с красочным ножом и зональными винтами Красочные аппараты состоят из нескольких попеременно расположенных жестких цилиндров и эластичных валиков. Цилиндры (с твердой поверхностью) имеют как вращательное движение, так и перемещение в осевом направлении (их называют раскатными цилиндрами),

чтобы выравнивать красочный слой.

Для газетных печатных комплексов, к которым предъявляют меньшие требования в отношении качества оттиска, чем к машинам для иллюстрационной печати, используются так называемые «беззональные короткие красочные аппараты», или «анилоксовые красочные аппараты» (рис. 2.1-11; раздел 2.1.3.5). Они имеют значительно более простое построение. Их достоинством является то, что из-за небольшой аккумулирующей способности краски красочный аппарат переходит в состояние устойчивого равновесия уже через несколько оборотов.

Главный недостаток этой системы необходимость использования красок более низкой вязкости, чем в обычных красочных аппаратах. Из-за этого при печати происходит большее растискивание.

Анилоксовый валик имеет ячейки, подобные ячейкам формного цилиндра глубокой печати. Так как избыток краски снимается ракелем, следует считаться с износом валика. Для уменьшения этого явления они изготавливаются с керамическим покрытием, а ракель из высоколегированного материала, что обеспечивает достаточно долгое время их использования.

У коротких красочных аппаратов имеется недостаток, заключающийся в том, что с поверхности печатной формы часть увлажняющего раствора по короткому пути попадает, не испарившись, в красочный ящик (или красочную камеру) и поэтому собирается в нем. Главное достоинство коротких красочных аппаратов отсутствие зональной регулировки подачи краски.

14

Обычные красочные аппараты с валиками требуют подачи краски с возможностью дозирования ее по зонам печати при системе дукторный цилиндр красочный нож и передаточный валик.

Посредством зональных винтов эластичный красочный нож может устанавливаться на различных расстояниях от дукторного цилиндра (рис. 2.1- 12), благодаря чему регулируется подаваемое количество краски. Система дукторный цилиндр красочный нож имеет свои недостатки. Красочный нож можно представить как упругую балку на п опорах ( п количество зональных винтов).

Так как изменение положения одного винта оказывает непосредственное влияние не только на соседние зоны, а на всю систему, изготовителями были созданы разные решения для регулировки красочных зон без оказания влияния на соседние.

Рис. 2.1-13 Красочный ящик СРС с зональной, свободной отпобочного действия регулировки подачи краски: красочный ящик (а), регулируемый эксцентрик и дукторный целиндр (б), красочный ящик в красочной секции (в), схема зональной подачи краски (Heidelberg) (г)

15

В красочной зональной системе фирмы Heidel berger Druckmaschinen AG (рис. 2.1-13) определенный по толщине красочный слой на дукторном цилиндре образуется путем его взаимодействия с набором регулируемых цилиндров с внутренней эксцентричной поверхностью. Цилиндры имеют по краям кольца, служащие опорой на дукторном цилиндре. Как можно видеть на рис. 2.1-13,б, на дукторном цилиндре, благодаря тому что он опирается на кольца, в результате образуются свободные от краски области. Качающиеся аксиальнораскатные цилиндры в красочном аппарате выравнивают краску. В целом образуется равномерный красочный слой. Между дукторным цилиндром и эксцентричными цилиндрами помещается пленочное покрытие, которое облегчает чистку красочного ящика. Эта система благодаря своему построению автоматически компенсирует неравномерности кругового вращения дукторного цилиндра и температурные изменения, так что можно говорить об устойчивой и надежной конструкции.

Созданы и другие системы без побочного краевого действия, такие, как красочные шиберы, консольно надрезанный красочный нож (рис. 2.1.14,а, б,

в).

16

17

Рис. 2.1-14 Системы красочных ящиков с зональным управлением: система дозирующего рычага (а), система красочного шибера (б), система консольного красочного ножа (в)

Вклассических красочных аппаратах (рис. 2.1-7) требуются регулировочные системы подачи краски, поскольку расход краски изменяется по ширине ее подачи в соответствии с изображением. Соответственно для этого должны устанавливаться зональные красочные элементы или красочный нож (рис. 2.1-13).

Увлажняющие аппараты

Втрадиционной офсетной печати необходим увлажняющий аппарат, который бы покрывал пробельные элементы печатной формы очень тонким (около 2 мкм) слоем увлажняющего раствора. Так как часть его переходит совместно с краской на офсетное полотно, а другая испаряется, он должен постоянно пополняться. На рис. 2.1.-7 и 2.1-10 показаны аппараты пленочного типа, а на рис. 2.1-11 -увлажняющий аппарат щеточного типа. Другие схемы исполнения представлены на рис. 2.1-15.

косвенное нанесение увлажняющего раствора посредством красочного валика (в), щеточный увлажняющий аппарат (г), центробежный увлажняющий аппарат (д)

Аналогом увлажняющих аппаратов являются «вишерные валики», применявшиеся для увлажнения литографского камня. Увлажняющие аппараты с передаточным валиком и пленочные увлажняющие аппараты представляют собой контактные устройства. В них прослеживается связь емкости с увлажняющим раствором через передаточные валики с печатной формы. Недостатком данных конструкций является то, что различные субстанции (например, частицы краски и бумажная пыль) с печатной формы попадают в емкость с увлажняющим раствором и могут привести к его загрязнению. При бесконтактной подаче увлажняющего раствора, т.е. где прямая связь емкости для раствора с формой и краской отсутствует, этой проблемы не возникает. Их называют щеточными, или центробежными, увлажняющими аппаратами (рис. 2.1-15,г,д). Поступление увлажняющего раствора должно быть очень дозированным, так как избыточный его объем с печатной формы не может вернуться в увлажняющий аппарат.

Увлажняющие аппараты с передаточным валиком (рис. 2.1-15,а) имеют накатные увлажняющие валики, которые покрыты впитывающими материалами (например, такими, как мольтон, плюш). Для этих систем характерна высокая инерционность изменения

подачи количества увлажняющего раствора, так как покрытие валиков обладает возможностью его накопления в больших объемах. Подобные аппараты имеют ряд технологических недостатков:

- высокие затраты на обслуживание; - большой выход макулатуры из-за медленного достижения баланса краска

- частые неполадки из-за образования ворсинок на форме (преимущественно у новых покрытий);

-неравномерное распределение увлажняющего раствора по ширине формата;

-опасность переноса слишком большого количества увлажняющего раствора.

Пленочные увлажняющие аппараты (рис. 2.1-15,б) работают без передаточного валика и впитывающих покрытий, однако с добавлением в увлажняющий раствор спирта или специальных веществ. Системы, действующие непосредственно на печатную форму, увлажняют ее через собственный увлажняющий накатной валик.

Всистемах непрямого действия увлажняющий раствор подается одним накатным валиком, который переносит печатную краску и увлажняющий раствор на печатную форму в виде воднокрасочной эмульсии (рис. 2.1-15,б).

К бесконтактным увлажняющим аппаратам относятся центробежные, турбоили щеточные устройства (рис. 2.1-15,г и д), в которых увлажняющий раствор подается на валик в виде мелко разбрызганных капелек. Величина поверхностного натяжения должна при этом обеспечивать их быстрое растекание по поверхности. Однако эти аппараты имеют существенные недостатки. Они не обеспечивают стабильность работы и сложны по конструкции. Главное же достоинство центробежных увлажняющих аппаратов состоит в управлении количеством подаваемого увлажняющего раствора в осевом направлении (в таких аппаратах обеспечивается зональная регулировка по ширине формы). Так как капельное нанесение по сравнению с пленочным имеет существенные недостатки, в акцидентной печати применяются преимущественно пленочные увлажняющие аппараты. Это принципиально важно, так как в зависимости от величины зональной подачи краски для обеспечения равномерной эмульсии необходимы и различные количества увлажняющего раствора.

Печатные краски взаимодействуют с увлажняющим раствором. Печатники говорят об образовании «эмульсии». По физико-химической классификации при офсетной печати образуется дисперсия «краскаувлажняющий раствор», где он находится в краске в форме капель и частично на красочном слое в свободном состоянии.

Если размеры капель увлажняющего раствора превышают определенную величину, то офсетный процесс прерывается. В этом случае нет равномерной передачи краски на запечатываемую поверхность. Маленькие же капли увлажняющего раствора приводят к тому, что не обеспечивается разделение печатающих и пробельных элементов печатной формы.

Как для красочных, так и для увлажняющих аппаратов имеются разные концепции, которые позволяют осуществить комбинированное или раздельное нанесение увлажняющего раствора, например, посредством подводимых к красочному аппарату или отводимых от него промежуточных

19

валиков (рис. 2.1-15,б). Изменяя схему привода увлажняющих валиков (проскальзывание), можно варьировать количество подаваемого увлажняющего раствора и обеспечить очистку печатной формы.

Печатный аппарат Рассмотрим построение и принципы действия офсетного печатного

аппарата на примере типичной секции листовой машины (рис. 2.1-16). Представим упрощенно, что печатная машина состоит из уже описанных выше красочного и увлажняющего аппаратов, формного цилиндра с печатной формой, офсетного цилиндра с закреплѐнным на нѐм резиновым полотном и печатного цилиндра. Формный цилиндр с печатной формой, на которую нанесен слой краски, вращается синхронно с офсетным цилиндром. Офсетный цилиндр, в свою очередь, вращается синхронно с печатным цилиндром, на котором с помощью захватов фиксируются и проводятся листы запечатываемой бумаги. Линия контакта между офсетным и печатным цилиндрами называется полосой контакта ( nip ).

Печатная форма изготавливается на металлической основе, толщиной до 0,3 мм, или на фольге со слоем, на котором формируются элементы соответствующего цветоделенного изображения. Резиновое полотно офсетного цилиндра (вязкоупругий материал на тканевой основе) представляет собой сменное покрытие толщиной около 2 мм.

Как видно из схемы (рис. 2.1-16,а), поверхность формного цилиндра по окружности не является непрерывной. Она имеет нерабочую зону (выемку) для закрепления печатной формы. В выемке размещается устройство для натяжения формы. Офсетный цилиндр имеет выемку для размещения устройства натяжения резинового полотна, а печатный цилиндр выемку для размещения системы захватов.

20