Устройство системы CtP

Разрешение пластины характеризует  минимальный размер печатающего  элемента на форме, а значит — качество воспроизведения мелких деталей изображения. В спецификациях пластин обычно указывается диапазон градационной передачи (относительные размеры минимального и максимального воспроизводимых растровых элементов) при определенной линиатуре записи.

Тиражестойкость характеризует экономическую эффективность использования формы для печати тиража и зависит от собственной прочности печатающих и пробельных элементов, а также от прочности их соединения друг с другом (обычно речь идет о прочности соединения печатающих элементов и алюминиевой основы, открытые участки которой выполняют роль пробельных элементов). Тиражестойкость печатных форм на основе пластин с полимерным регистрирующим слоем (например, фотополимерных) иногда может быть повышена в 34 раза путем термообработки (обжига) формы после проявки.

Структура пластин для CtP

Современные формные  пластины, как правило, состоят из основы, из формирующего печатающие элементы регистрирующего слоя, а также из одного или нескольких дополнительных слоев.

Механической основой  большинства формных пластин  служит лист алюминия толщиной в несколько  десятых долей миллиметра. Поверхность алюминиевой основы, как правило, подвергается зернению и анодированию, что увеличивает износостойкость формы, повышает прочность соединения основы с печатающими элементами и ее адсорбционную способность. Последнее важно для пластин, предназначенных для офсетной печати с увлажнением, так как воспринимающие увлажняющий раствор пробельные элементы формы в этом случае обычно образуются именно поверхностью алюминиевой основы.

Регистрирующий слой служит для формирования печатающих элементов формы. Физикохимические процессы, происходящие в регистрирующих слоях в процессе их экспонирования и проявки различны для пластин разных типов.

Дополнительные слои могут участвовать в процессе формирования на пластине изображения (например, преобразовывая энергию  излучения лазера или выполняя роль маски), служить для разделения слоев, для защиты пластины от механических повреждений или воздействия химических веществ, а также для формирования пробельных элементов (например, силиконовый слой в пластинах для печати без увлажнения).  

 

Источники излучения в устройствах CtP

Классификация пластин для CtP

Современные пластины для CtP могут классифицироваться по следующим  признакам:

•  диапазону спектральной чувствительности регистрирующего слоя;

•  свойствам регистрирующего слоя (типу физикохимической реакции в процессе регистрации информации);

•  необходимости дополнительной обработки после экспонирования;

•  необходимости увлажнения в процессе печати.

Регистрирующие слои современных формных пластин  могут иметь максимальную спектральную чувствительность в следующих областях спектра:

•  синефиолетовой (экспонируются фиолетовыми полупроводниковыми лазерами);

•  голубой (экспонируются аргоновыми лазерами);

•  зеленой (экспонируются твердотельными Fd:YAGлазерами);

•  красной (экспонируются гелийнеоновыми или красными полупроводниковыми лазерами);

•  инфракрасной (экспонируются инфракрасными полупроводниковыми или твердотельными Nd:YAGлазерами).

Первые четыре вида пластин  относятся к светочувствительным, последний — к термочувствительным (термальным).

В зависимости от свойств  регистрирующего слоя пластины делятся  на позитивные и негативные. Позитивные регистрирующие слои в процессе экспонирования теряют способность формировать  печатающие элементы, негативные — наоборот, такую способность приобретают. Поэтому при работе с позитивными пластинами экспонированию подвергаются части пластины, соответствующие будущим пробельным элементам формы, при работе с негативными — экспонируются участки пластины, соответствующие будущим печатающим элементам формы.

В зависимости от необходимости  дополнительной обработки отэкспонированной  пластины, последние делятся на нуждающиеся  и не нуждающиеся в обработке (processless). Большинство марок пластин  после экспонирования необходимо проявлять. В процессе проявки пластин для печати с увлажнением производится механическое, химическое или физикохимическое удаление покровных слоев с пробельных элементов формы. В пластинах для печати без увлажнения может выполняться удаление олеофобного силиконового слоя с печатающих элементов формы. Некоторые технологии требуют обязательной термообработки печатающих элементов формы для придания им механической стойкости.

Также разработаны термочувствительные  пластины, не нуждающиеся в проявке. Строго говоря, процесс проявки таких пластин, как правило, не отсутствует как таковой, а совмещается по времени с процессом экспонирования (например, для пластин с термически удаляемым регистрирующим слоем) или выполняется в печатной машине (например, для пластин с изменяющим фазовое состояние регистрирующим слоем). Не нуждающиеся в дополнительной обработке пластины идеальны для использования в оборудовании ComputertoPress, в котором формы экспонируются непосредственно на формных цилиндрах печатной машины.

Рассмотрим более подробно основные технологические решения, реализованные в пластинах для CtP.

Светочувствительные пластины

Формные материалы для CtP, экспонирующиеся излучением видимой  части спектра, отличаются высокой  светочувствительностью и позволяют  выполнять запись с высокой скоростью. К их недостаткам относится необходимость использования «темной комнаты»: с материалами, чувствительными к синефиолетовому излучению, следует работать при желтом свете; с материалами, чувствительными к голубому и зеленому излучению — при красном свете; с материалами, чувствительными к красному излучению — при голубом свете. Светочувствительные формные материалы для CtP делятся в зависимости от состава регистрирующего слоя на серебросодержащие и фотополимерные. 

 

Структура серебросодержащей пластины Agfa Lithostar Ultra 

 

Серебросодержащие пластины в настоящее время производят только две компании: Agfa и Mitsubishi. Agfa изготавливает позитивные пластины, Mitsubishi — негативные. Позитивные пластины состоят из четырех слоев: защитного, светочувствительного, промежуточного и алюминиевой основы. Светочувствительный слой — фотографическая эмульсия — содержит диспергированные в желатине частицы галогенида серебра. В настоящее время на рынке предлагаются пластины с фотоэмульсиями, чувствительными в трех зонах спектра: синефиолетовой, голубой, зеленой и красной.

В процессе экспонирования позитивной пластины световое излучение  активирует частицы галогенида серебра  в областях, соответствующих будущим  пробельным элементам формы. При  проявке активированные частицы галогенида серебра фиксируются в толще эмульсионного слоя, в то время как ионы серебра из неэкспонированных областей диффундируют через промежуточный слой, образуя на поверхности алюминиевой основы печатающие элементы. На финальной стадии эмульсионный и промежуточный слои смываются водой. В негативных пластинах печатающие элементы образует восстановленное серебро экспонированных областей. 

 

Этапы проявки фотополимерных пластин Agfa N91 

 

Серебросодержащие пластины отличаются очень высокой светочувствительностью, что позволяет экспонировать их с высокой скоростью даже недорогим маломощным лазером. Также можно отметить очень высокое разрешение этих пластин: при линиатуре 200 lpi могут воспроизводиться растровые точки с относительной площадью от 1 до 99%. Вместе с тем при использовании этих пластин печатающие элементы на формах имеют меньшую механическую прочность по сравнению с обычными аналоговыми формами, а кроме того, они нестойки к УФкраскам. Максимальная тиражестойкость таких форм может достигать 350 тыс. оттисков.

Фотополимерные  пластины в настоящее время поставляют компании Agfa/Lastra, FujiFilm и Kodak. Большинство представленных на рынке пластин являются негативными.  

 

Пластина Agfa N91V 

 

Фотополимерные пластины, как правило, имеют трехслойную структуру: на зерненую анодированную алюминиевую основу нанесена фотополимеризующаяся композиция, покрытая защитным слоем, предохраняющим фотополимер от проникновения кислорода. При экспонировании лазером в результате полимеризации содержащегося в фотополимерном слое мономера формируются будущие печатающие элементы. Проявление, как правило, включает следующие этапы: нагрев, вымывание неэкспонированного фотополимера, сушку.

Фотополимерные пластины характеризуются высокой тиражестойкостью, которая после дополнительного обжига может достигать 12 млн. оттисков. Их разрешение в последнее время значительно улучшено. Еще одним важным достоинством фотополимерных пластин является экологическая чистота процесса их изготовления. Светочувствительность фотополимерных пластин ниже, чем серебросодержащих, однако с появлением дешевых лазеров мощностью 60 мВт эта проблема потеряла актуальность.

Термочувствительные пластины

Термочувствительные пластины экспонируются тепловым инфракрасным излучением. Большинство термальных пластин нетребовательны к условиям освещения: с ними можно работать при дневном свете без использования специальных светофильтров. Однако это достоинство характерно не для всех термальных пластин, так как некоторые марки негативных пластин чувствительны к УФизлучению. С одной стороны, это дает возможность при необходимости экспонировать их в обычных копировальных рамах, с другой — требует использования защитных светофильтров.

Для большинства термальных пластин характерен широкий диапазон выдержек при экспонировании. Термочувствительный слой, в отличие, например, от светочувствительного серебросодержащего, может иметь только два состояния: экспонированное (энергия экспонирования превысила характерную для слоя пороговую величину) или неэкспонированное (энергия экспонирования недостаточна), что облегчает калибровку устройств CtP.

Тиражестойкость многих термальных пластин может повышаться путем обжига и достигать 12 млн. оттисков. Еще одним достоинством термальных пластин является экологическая чистота процесса их проявки.

Проявка некоторых термальных пластин может быть совмещена  с операцией их экспонирования или  производится непосредственно в  печатной машине.

Ряд производителей предлагают термальные пластины для офсетной печати без увлажнения. Такие пластины содержат силиконовый слой, образующий в процессе изготовления формы невоспринимающие краску пробельные элементы.

Недостатком термальных пластин является меньшая по сравнению  с пластинами, экспонируемыми в видимом  свете, чувствительность регистрирующего  слоя. Следовательно, термальные пластины требуют применения более мощных лазеров и большего времени экспонирования.

Рассмотрим некоторые  технологические решения, реализованные  в современных термальных пластинах.

Пластины с  термически разрушаемыми слоями. Термически разрушаемые композиции используются в современных позитивных термальных пластинах. Такая пластина может содержать всего два слоя: алюминиевую основу и нанесенную на нее термочувствительную композицию. Под воздействием ИКизлучения термочувствительный слой становится растворимым в проявителе. Нагрев таких пластин перед проявкой не требуется. Для проявки часто могут использоваться процессоры и проявители для обычных УФчувствительных пластин. Тиражестойкость форм может повышаться до 12 млн. оттисков путем обжига. Пластины с термически разрушаемыми слоями позволяют воспроизводить растровые элементы в диапазоне от 1 до 99% при линиатуре 175200 lpi.

Пластины с  полимеризующимися под действием  тепла слоями. Полимеризующиеся под действием ИКизлучения композиции используются в негативных пластинах. Такая пластина также может быть двуслойной и состоять из основы и регистрирующего слоя. Процесс полимеризации под действием тепла близок к процессу фотополимеризации — экспонированные участки теряют растворимость в проявителе. Обычно в ходе экспонирования регистрирующий слой полимеризуется не на всю глубину, поэтому перед проявкой пластину необходимо нагреть. После нагрева производится вымывание неэкспонированных участков регистрирующего слоя. Необходимость нагрева пластины несколько повышает время проявки и требует затрат электроэнергии. К достоинствам пластин с полимеризующимися под действием тепла слоями относятся хорошая тиражестойкость, которая может повышаться путем обжига, устойчивость к УФкраскам и растворителям, а также очень высокое разрешение, позволяющее воспроизводить элементы от 1 до 99% при линиатуре 300 lpi. Некоторые пластины с термополимеризующимися слоями чувствительны также в УФобласти спектра и могут экспонироваться через фотоформу в копировальных рамах. 

 

Пластины Presstek 

 

Пластины с  термочувствительным маскирующим  слоем. К пластинам с термочувствительным маскирующим слоем относятся позитивные пластины Thermostar компании Agfa. Они имеют трехслойную структуру, включающую алюминиевую основу, олеофильный печатный слой и тонкий маскирующий термочувствительный слой. В процессе экспонирования происходит формирование маски: под действием ИКизлучения термочувствительный слой меняет свойства и становится смачиваемым щелочным проявителем. В процессе проявки щелочной раствор (проявитель для традиционных УФчувствительных пластин) проникает через экспонированные участки маски и разрушает печатный слой, после чего производится удаление с экспонированных участков обоих слоев.

Формы, изготовленные  из пластин с термочувствительным маскирующим слоем, могут обжигаться для повышения тиражестойкости. Они обеспечивают воспроизведение растровых точек от 1 до 99% при линиатуре 200 lpi.

Пластины с  термически удаляемыми слоями (термоабляционные). Термоабляционные пластины, как правило, являются многослойными, и пробельные элементы в них формируются на поверхности специального олеофобного слоя, а не на анодированной поверхности алюминиевой основы. Существуют как позитивные, так и негативные версии термоабляционных пластин. В негативных пластинах олеофобный слой находится выше олеофильного печатного слоя и в процессе экспонирования происходит его абляция с будущих печатающих элементов формы. В позитивных пластинах, наоборот — выше находится олеофильный печатный слой, удаляемый в процессе экспонирования с будущих пробельных элементов формы.

Термоабляционные пластины не требуют химической проявки — необходимо лишь удалять в процессе экспонирования продукты горения абляционного слоя. Некоторые термоабляционные пластины предназначены для печати без увлажнения.

Тиражестойкость пластин  с термически удаляемыми слоями обычно относительно низка и не превышает 100 тыс. оттисков.

Пластины со слоями, изменяющими  фазовое состояние. Пластины со слоями, изменяющими фазовое состояние, впервые были разработаны компанией Agfa. Такие пластины имеют двуслойную структуру: на алюминиевую подложку нанесен слой олеофильного полимера, изменяющего под действием ИКизлучения свое фазовое состояние. Экспонированные частицы полимера сцепляются друг с другом и с алюминиевой основой формы, а неэкспонированный полимер сохраняет с основой лишь слабую связь. Проявка формы производится в специальном процессоре или непосредственно в печатной машине. В первом случае неэкспонированный полимер смывается в процессе гуммирования, во втором случае его смачивают накатные валики увлажняющего аппарата и за несколько оборотов формного цилиндра он полностью переносится с формы на приладочные оттиски, после чего может выполняться печать тиража