Показники формного процесу для деяких способів друку

Спосіб друку	Вартість комплекту форм­ного обладнання *, у. о.	К-сть одиниць формного обладнан­ня, шт.	Тривалість виготовлення форм, год.
Плоский офсетний	25000—50000	4—5	0,3—0,7
Високий	10000—40000	6—7	0,7—1,0
Флексографічний	16000—70000	5—6	1,0-5,5
Глибокий (травлення)	165 000-200 000**	9—11**	10,0—11,0**
Глибокий (гравіювання)	150 000-250 000**	4—6**	4,5—6,5**

* Ціни вказані для нового обладнання;

** Додатково потрібні близько 68—80 год. (9—10 одиниць облад­нання) для підготовки формного циліндра і близько 6,0—10,5 год. (6— 7 одиниць обладнання) для підготовки на поверхні формного циліндра робочого шару («мідної сорочки») для безпосереднього виготовлення друкарської форми.

У недалекому минулому пріоритетним у нашій країні вважався високий спосіб друку, якому приділялася значна увага в науково-дослідних розробках. Як наслідок, ще й сьогодні виготовляються відносно недорогі формні пла­стини та комплекти формного обладнання вітчизняного виробництва.

Комплект формного обладнання для флексографічного дру­ку дорогий і за продуктивністю перевищує потреби середніх і малих підприємств. Саме тому низка компаній, які обладнані таким устаткуванням, надає послуги з виготовлення форм.

Форми глибокого друку в Україні традиційно виготовля­ють травленням, тоді як зарубіжні країни вже давно пере­йшли на менш трудомісткий і водночас більш економний та якісний спосіб лазерного гравіювання. Висока вартість облад­нання, трудомісткість виготовлення і велика собівартість друкар­ської форми глибокого способу друку — основні причини появи тенденщї до скорочення використання глибокого друку.

Розділ 1

Таблиця 1.3 Порівняльні характеристики формних пластин

	Діапазон			Тиражо-
	відтво-	Лініатура растра *,	Вартість	стійкість
Спосіб друку	рення	формної	друкарської
	растрових	лін./см	пластини,	форми,
	точок, %		у. о./м2	тис. відб.
Плоский	1—99	70—100	5—6	10—200
офсетний				(близько 500
				при термо-
				обробці)
Високий	2—98	54—60	20—30	500—1500
Флексографічний
(друк на гладких
матеріалах: плівки,
фольга, папір
та картон
з покриттям)	1—95	48—60	100—130	3000—5000
Флексографічний
(друк на картоні
без покриття та
на гофрокартоні)	3—95	24—32	180—210	1000—2000
Глибокий**	1—99	80—100	—	5000—10000

* Важливий елемент для друкування етикеткової та пакувальної продукції;

* * Характеристика друкарської форми: швидкість друку (не мен­ше 160 м/хв.) і ширина задруковуваного матеріалу (не менше 60 см).

Хотілося б сказати й декілька слів про нові цифрові способи виготовлення друкарських форм: «computer-to-plate» та «computer-to-press». Незважаючи на чисельні статті й доповіді на виставках, семінарах, конференціях, у спеціалізованих виданнях про результати досліджень і розробку систем цифрового виготовлення друкарських форм, їхню популярність у розвинених країнах світу, на переваги і перспективність цих способів, у нашій країні приклади їхнього впровадження поодинокі. Основні при­чини цієї ситуації — невпевненість у тому, що етап дослід­ження й удосконалення цифрових технологій закінчений, висока вартість обладнання і витратних матеріалів, відсутність вітчизняного досвіду впровадження і викорис­тання таких систем.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Друкарське обладнання і друкарський процес. Класи­фікація друкарських машин, що відображає тільки головні принципи їх побудови, представлена на рис. 1.9. За видом задруковуваного матеріалу (стрічка, що розмотується з рулону, чи аркуші, що подаються зі стопи) машини поді­ляються на рулонні та аркушеві. Наступна ознака класи­фікації — форма друкувальних поверхонь. Машини, в яких друкувальні органи виконані у вигляді циліндрів, нази­вають ротаційними. Машини, в яких робоча поверхня друкарської форми розташована в площині, а давильна поверхня циліндрична, називають плоскодрукарськими. Машини, в яких обидві робочі друкувальні поверхні плес­каті, називають тигельними.

В залежності від кількості фарб, що наносяться в ма­шині за один прогін на відбиток, машини поділяються на багатофарбові та однофарбові.

Ротаційні машини будуються для друкування на арку­шевих чи стрічкових матеріалах. При цьому широкого поширення набули як однофарбові, так і багатофарбові машини. Багатофарбові машини, складені з однотипних однофарбових друкарських секцій, отримали назву секцій­них, а багатофарбові машини, що мають один друкуваль-ний циліндр, навколо якого встановлені інші циліндри, отримали назву планетарних.

	Друкарські машини
і Аркушеві Рулонні
Тигельні 1 1 Плоскодрукарські	Ротаційні
Однофарбові і Багатофарбові І
	| Секційні	1 Планетарні
	Лінійні І Ярусні

Рис. 1.9. Класифікація друкарських машин

28 _________________________________________________________ Розділ 1

Плоскодрукарські та тигельні машини — для високо­го способу друку, а ротаційні — для високого, офсетного та глибокого способів друку. Окрім перерахованих вище знаходять застосування двосторонні машини (ротаційні), в яких матеріал одночасно чи послідовно задруковується з двох сторін.

Найбільш високу швидкість роботи мають рулонні ротаційні машини, тому що більшість механізмів цих ма­шин є механізмами неперервного однонаправленого руху з постійною швидкістю. Найменшу швидкість мають ти­гельні та плоскодрукарські машини, що мають циклові механізми приводу масивного друкарського апарата та внаслідок цього піддаються дії значних інерційних наванта­жень, які й визначають їх швидкісні можливості. Аркушеві ротаційні машини за своїми швидкісними можливостями займають проміжне положення між рулонними ротацій­ними та плоскодрукарськими машинами.

Для виробництва етикеткової і пакувальної продукції застосовуються аркушеві та рулонні друкарські машини, які відрізняються продуктивністю, задруковуваними мате­ріалами і, відповідно, галуззю застосування (див. табл. 1.4). Вироби поштучного виготовлення (тара і пакувальні ма­теріали з картону і гофрокартону, пакети і мішки з паперу, картону або синтетичних матеріалів), а також більшість видів етикетки виготовляються з використанням аркушевих ма­шин. Пакувальні матеріали (синтетичні плівки, алюмінієва фольга, штучні ковбасні оболонки, етикеткові й пакувальні види паперу) задруковуються на рулонних машинах.

Для друкування на досить жорстких матеріалах (па­пері та картоні з покриттям і без покриття, гофрокартоні, алюмінієвій фользі, деяких синтетичних плівках) застосову­ються машини лінійної секційної побудови. Така побудова дозволяє включати друкарську машину в лінію виготовлен­ня готової тари і пакування з паперу, картону або гофро­картону. Недоліком таких конструкцій — великі лінійні габарити, що ускладнює розміщення й обслуговування машин.

Більш компактними є машини ярусної секційної по­будови. Таку конструкцію мають рулонні флексографічні машини, що застосовуються для виготовлення пакування з паперу та синтетичних плівок. Такі машини досить де­шеві та прості в обслуговуванні, однак характеризуються відносно невисокою (для рулонного друку) продуктивністю. Ярусна побудова обмежує кількість можливих друкар­ських секції (4—6, рідко 8). Проте, головною вадою таких

Таблиця 1.4

		Порівняльна	характеристика друкарського обладнання
Спосіб друку	Тип машини	Побудова	Кількість друкарських секцій	Формат друку (або ширина рулону)	Швидкість друку	Задруковуваний матеріал	Застосування
Офсетний плоский	Аркушева	Секщйна лінійна	1—4 і більше	A3—АО	8—12 тис. відб./год.	Папір та картон з покриттям чи без покриття	Паперове та кар­тонне паковання, етикетка, бирка, книжково-жур­нальна продукція
Рулонна	Секщйна лінійна	4—6 і більше	200—410 мм	10 м/с	Папір з покриттям чи без покриття, деякі види паку­вальних полімер­них плівок	Самоклеїльна ети­кетка, паковання, книжково-жур­нальна продукція
Високий	Аркушева	Секційна		АЗ-АО	12 тис. відб./год.	Папір та картон з покриттям чи без покриття	Паперове та кар­тонне паковання, етикетка, бирка, книжково-жур­нальна продукція
Рулонна	Секційна лінійна	4—6 і більше	200—410 мм	10 м/с	Папір з покриттям чи без покриття, деякі види паку­вальних полімер­них плівок	Самоклеїльна ети­кетка, паковання, книжково-жур­нальна продукція
Глибокий	Рулонна	Секційна лінійна	6—12 і більше	рулон 800—2500 мм і більше	12 м/с	Папір з покриттям чи без покриття, синтетичні паку­вальні матеріали, металізовані плів­ки і фольга	Етикетка, гнучке паковання, книжко­во-журнальна про­дукція

а

о

З І

О п

о

to

(О

Закінчення табл. 1.4

Спосіб друку	Тип машини	Побудова	Кількість друкарських секцій	Формат друку (або ширина рулону)	Швидкість друку	Задруковуваний матеріал	Застосування
Флексо-графічний	Аркушева	Секційна лінійна	1-2	A3—АО лінійна	1—3 тис. відб./год.	Картон, гофрокар-тон, синтетичні плівки	Тара, мішки з папе­ру та синтетичних волокон
Рулонна	Секційна лінійна	2—6 і більше	240—510 мм	35—150м/хв.	Папір з покриттям чи без покриття, синтетичні паку­вальні матеріали, металізовані плів­ки і фольга	Самоклейкі етикетки, ковбасна оболонка, термоприварюваль-ні кришки, паювання для йогуртів і молоч­них продуктів, гнучке паювання
Секційна ярусна	4-6	300—600 мм	60—80м/хв.	Пакувальні мате­ріали на основі паперу та синте­тичних матеріалів з покриттям чи без покриття	Паювання для рід­ких і сипких продо­вольчих і непродо­вольчих товарів, ков­пачки винних пля­шок, пакети
Планетарна	6 або 8	600—1400 мм і більше	120-250 м/хв.	Папір з покриттям чи без покриття, синтетичні паку­вальні матеріали, металізовані плів­ки і фольга	Етикетка, гнучке паковання

CO

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ________________________________________________ 31

машин є те, що на них надзвичайно важко досягти рів­номірності натягнення рулонного матеріалу, забезпечи­ти стабільність і точність поздовжнього приведення (це, до речі, стосується практично всіх машин секційної побу­дови). Така ситуація обумовлює відносно невисоку якість друку і обмеження щодо задруковування тонких синте­тичних плівок, схильних до витягування.

Найкращу якість друку на делікатних матеріалах за­безпечують друкарські машини планетарної побудови. Про­ведення задруковуваного матеріалу через всі друкарські секції на поверхні єдиного друкарського циліндра забез­печує високу точність приведення. Однак, планетарна по­будова обумовлює значні габарити друкарської машини, обмеження кількості друкарських секцій (4 або 6), а та­кож неможливість одночасного задруковування з двох боків. Такі машини металоємні та дорогі, великогабаритні і концентрація вузлів навколо друкарського циліндра ус­кладнює їх обслуговування.

Рулонні машини флексографічного друку планетар­ної побудови широко використовуються для виготовлення різноманітного високоякісного гнучкого пакування з па­перу і синтетичних матеріалів, а також деяких видів ети­кетки (наприклад, для мінеральних і солодких вод).

Розглянемо тепер особливості різних способів друку (друкарських секцій) та їхні можливості.

Високий друк. Жорстка рельєфна друкарська форма потребує створення досить високого тиску в зоні дру­карського контакту для передавання фарби на задрукову-ваний матеріал. Це спричиняє появу характерного для високого друку рельєфу на зворотному боці відбитка, по­требу проведення трудомісткого приправляння друкарської форми і обмеження спектра задруковуваного матеріалу (в основному це папір і картон з покриттям і без покрит­тя, гофрокартон).

Тиск обумовлює й ефект витіснення друкарської фар­би на край друкувального елемента і, відповідно, зміну відтін-ка, що потрібно компенсувати при виготовленні фотоформи. Проте, не всі зміни друкувального елемента можна ком­пенсувати: високий друк має обмеження щодо лініатури растра, що відтворюється, і розмірів мінімальних друкар­ських елементів (див. табл. 1.3).

У високому способі друку використовуються високо-в'язкі фарби на основі натуральних і синтетичних смол та олій, які закріплюються шляхом всмоктування та окислю­вальної полімеризації. Для їхнього рівномірного розкочування

32______.________________________________________;_____ Розділ 1

і накочування на друкарську форму потрібний досить склад­ний фарбовий апарат, що складається з великої кількості гумових валиків і металевих циліндрів..

Високий тиск і використання високов'язких фарб обу­мовлюють значну металоемність друкарської машини, обмеження швидкості друку, відносно великі енергови-трати. Невисока швидкість закріплення фарб потребує встановлення протизабруднювальних і сушильних при­строїв.

Проте, завдяки простоті друкарського процесу, наяв­ності в друкарнях незадіяного в інших сферах полігра­фічного виробництва обладнання, аркушевий високий друк досить широко застосовується в нашій країні для виготов­лення тари і паковання з картону і гофрокартону (рулон­ні машини для виготовлення етикеток, на відміну від країн Європи, у нас використовуються рідко).

Плоский офсетний друк. За технологією плоского офсетного друку зображення передається з форми на за-друковуваний матеріал за допомогою проміжного (офсет­ного) циліндра, обтягнутого еластичною гумотканинною пластиною. Результатом цього є значно менший, порівня­но з високим способом, тиск у зоні друкарського контак­ту. При цьому розтискування растрової точки мінімальне, і його легко компенсувати на стадії виготовлення фотофор­ми. Передавання зображення за допомогою еластичного матеріалу поліпшує якість друку й уможливлює розши­рення спектра задруковуваних матеріалів.

Застосування високов'язких фарб, наявність у кон­струкції проміжного (офсетного) циліндра і додаткового зволожувального апарата обумовлюють аналогічні з висо­ким способом друку обмеження.

Висока якість відтворення зображень, різноманітність друкарського обладнання та його відносно невисока вартість, економічність формного і друкарського процесів спричиняють значну популярність аркушевих машин оф­сетного плоского друку, зокрема у сфері виготовлення різно­манітної етикеткової і пакувальної продукції. Натомість, рулонні машини для цього виду робіт в Україні, на відміну від інших країн світу, використовуються рідко.

Флексографічний друк. Використання еластичної рельєфної форми дозволяє значно знизити тиск у зоні друкарського контакту. Саме еластична форма дозволяє задруковувати будь-які матеріали і поверхні — шорсткий, нерівний і пористий гофрокартон, тонкі синтетичні плівки, металеву фольгу тощо.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ________________________________________________ 33

Незважаючи на невисокий тиск, деформація форм флек-сографічного друку досить значна і потребує обов'язкової компенсації на етапі виготовлення фотоформ. Більш тонкі й жорсткі друкарські форми, призначені для задрукову-вання гладких поверхонь, за своїми технічними характе­ристиками практично не поступаються за якістю формам високого друку (див. табл. 1.3). Для високоякісного ко­льорового друку розроблені спеціальні монтажні стрічки з компресійним шаром, що використовуються для закріп­лення особливо тонких і жорстких флексографічних дру­карських форм.

На відміну від високого і плоского офсетного друку, де друкарська форма з металевою основою закріплюється на формному циліндрі за допомогою затискачів, у флексо-графічному — форма має полімерну плівкову основу і кріпиться двобічною липкою монтажною стрічкою. У більшості випадків на циліндрі закріплюється не повно-форматна форма, а декілька менших за потрібний формат (їхнє виготовлення є значно дешевшим). Точне розташу­вання таких фрагментів на формних циліндрах потребує значних зусиль.

Спростити складний, відповідальний і трудомісткий процес монтажу дозволяють спеціальні монтажні верстати, а процес заміни друкарських форм проходить значно швид­ше на машинах, обладнаних системою зміни формних циліндрів (сливсів).

Для флексографічного друку використовуються рідкі фарби, що розбавляються водою, спиртами або іншими розчинниками. Рідкі фарби (з умовною в'язкістю 18—27 с, DIN-4) обумовлюють просту конструкцію фарбового апара­та. У результаті зменшується метало- та енергоємність друкарських машин для цього способу друку (порівняно з офсетним і високим). Проте, це не означає простоту в експлуатації.

Класичний фарбовий апарат складається з дукторного валика, що занурюється у фарбовий ящик, і передавального (дозувального) валика, що передає фарбу на друкарську форму. Щоб контролювати кількість фарби, передавальний валик гравіюють. У залежності від кількості та об'єму чарунок на гравіювальному (анілоксовому) валику на фор­му передається певна кількість фарби. За допомогою ра­келів, що знімають надлишки фарби з анілоксового валика, можна підвищити якість друку. Однак, така кон­струкція фарбового апарата має свої обмеження щодо швид­кості друкування. Тому на сучасних високошвидкісних