Влияние технологических параметров флексографской печати на графическую точность изображения

17

На правах рукописи

ЧАПЛЫГИНА ОКСАНА ЮРЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЛЕКСОГРАФСКОЙ ПЕЧАТИ НА ГРАФИЧЕСКУЮ ТОЧНОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Специальность 05.02.13. – Машины, агрегаты и процессы

(печатные средства информации)

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2012

Работа выполнена на кафедре технологии печатных и послепечатных процессов ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова»

Защита состоится 24 апреля 2012г. в 12.00 на заседании Диссертационного совета Д 212.147.01 при Московском государственном университете печати (127 550, Москва, ул. Прянишникова, д.2 а).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета печати имени Ивана Федорова

Автореферат разослан « » __________ 2012 г.

У ченый секретарь

диссертационного совета Д 212.147.01

доктор технических наук, профессор Е.Д. Климова

Актуальность исследования

Флексографская печать продолжает стремительно развиваться по целому ряду направлений, имея в то же время далеко не исчерпанный потенциал своего роста. Наблюдается тенденция к постоянному расширению технологических возможностей и улучшению качества продукции. Но, несмотря на множество достоинств этого способа печати, на пути его развития имеется ряд проблем и нерешенных вопросов. Поэтому нужно постоянно совершенствовать и углублять как теоретические, так и практические аспекты данного способа печати. Для достижения высокого качества и точности печати необходимо глубже изучить и оценить влияние всех технологических параметров печати.

На всех стадиях подготовки к печати, а также в процессе печатания, изображение постоянно подвергается воздействию различных технологических факторов. В результате изменяется форма и размер печатающих элементов, что приводит и к изменению изображения в целом. Кроме того, качество получаемого изображения в данном способе печати также не имеет четких критериев оценки.

Учесть все факторы, влияющие на получаемое изображение, непросто, но для обеспечения нормальной работы всего производственного цикла типографии должны стремиться к стабильности и контролируемости процесса.

Большим препятствием на пути к оптимизации технологического процесса репродуцирования является отсутствие единой последовательной научно обоснованной теоретической базы исследований в области флексографской печати.

Таким образом, создание экспериментально обоснованной аналитической модели печатного процесса для флексографской печати, которая позволит оптимизировать этот процесс и поможет предсказать конечный результат, является актуальной задачей.

Кроме того, актуальность проведения исследования по данной тематике подтверждается также значительным количеством работ и публикаций по исследуемому направлению. Наиболее значительные работы в этой области - исследования А.П. Жуковца, П.А. Попрядухина, Б.А. Сорокина, С.А. Гуляева, В.В. Лихачева, А.Н. Раскина, В.П. Тихонова.

Цели и задачи исследования

Основной целью работы является количественная оценка графической точности при флексографской печати и влияние технологических параметров на ее значение для обеспечения возможности компенсации вносимых искажений на стадии изготовления печатных форм и печатания.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1. создать аналитическую модель влияния давления, скорости и характеристик запечатываемого материала на графическую точность для флексографского печатного процесса;

2. исследовать кинетику процесса растекания краски по флексографской печатной форме;

3. определить влияние давления печати на изменение размеров печатающих элементов;

4. определить влияние скорости печати на изменение размеров печатающих элементов;

5. определить величину изменения размеров печатающих элементов в зависимости от характеристик запечатываемого материала.

Научная новизна исследований

1. Создана аналитическая модель влияния технологических параметров на графическую точность, которая позволяет количественно определять величину искажений, вносимых на каждой стадии печатного процесса;

2. Экспериментально установлен характер влияния параметров флексографской печати, таких как давление, скорость и свойства запечатываемых материалов на графическую точность изображения.

Положения, выносимые на защиту

1. Аналитическая модель графической точности при флексографской печати.

2. Механизм взаимодействия печатной краски с флексографской формой.

3. Результаты экспериментального исследования влияния давления, скорости и характеристик запечатываемого материала на графическую точность во флексографской печати.

Практическая значимость

В диссертации изучены технологические параметры флексографской печати, которые влияют на качество получаемого изображения. Основная практическая ценность заключается в выявлении взаимосвязи всех технологических факторов печатного процесса, влияющих на конечный результат, а также в возможности их оптимизации.

Исследования будут полезны предприятиям, работающим в сфере флексографской печати, заинтересованным в развитии производства, получении качественной продукции, а также в снижении издержек на проведение многочисленных тестов. Результаты внедрены в процесс производства на предприятии ООО «Имедженси Принт».

Апробация результатов исследования

Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены в следующих конференциях:

• Научно–техническая конференция молодых ученых МГУП (апрель 2010г.)

• 11-ая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Друкарство молоде», Киев, Украина (апрель 2011г.)

• Заседание кафедры Технологии печатных и послепечатных процессов МГУП (ежегодно)

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано 5 печатных работ. Из них: 2 научных статьи в рецензируемых изданиях, 2 статьи в научных журналах, 1 публикация в трудах научно-технической конференции.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов, заключения, библиографического списка (64 источника). Основной текст диссертации изложен на 164 странице, включает 46 таблиц и 59 иллюстраций. Общий объем диссертации - 170 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследования, отмечена научная новизна и практическая значимость работы, представлены основные положения научной работы, выносимые на защиту.

В первой главе представлен аналитический обзор зарубежных и отечественных публикаций в области предполагаемых исследований. Проанализированы существующие стандарты и методы оценки качества печатной продукции.

На основе изученной информации сформулированы цели и задачи собственных исследований.

Во второй главе приводится аналитический расчет графической точности при флексографской печати. В работе предлагается подробно рассмотреть всю цепочку технологического процесса печати.

Для аналитического расчета величины деформации печатного оттиска воспользуемся известной теорией размерных цепей.

В качестве суммарной погрешности MY для флексографской печати рассматриваем величину приращения тона, которая является одним из параметров, определяющих качество печати.

MY = ∑_j=1 Y_j , (1)

где Y — случайная величина точности параметров, j — количество элементов печатного процесса.

В качестве исходной модели принимаем функцию y=ax+b, где a и b — постоянные числа, то случайные величины x и y называют линейно зависимыми.

Таким образом, для процесса флексографской печати получаем:

MY =Y₁ + Y₂ + Y₃ + Y₄ .

Погрешность Y₁, возникающая в допечатных процессах равна

Y₁ = a₁X₁ + b₁ , (2)

где а₁ величина, которая определяется допустимой величиной ореола размытия;

b₁ – погрешность, характеризующая установку СТР;

Х₁ — параметр, зависящий от характера и размеров печатающих элементов.

Y₂ = a₂X₂ + b₂ , (3)

Y₂ – искажение при изгибе печатной формы, если она изготовлена из пластины, при изготовлении круглой формы Y₂ = 0;

b₂ - погрешность, определяемая техническими характеристиками формного вала;

Х₂ — переменный параметр, зависящий от толщины запечатываемого материала, печатной формы, монтажной ленты, величины формного вала;

а₂ — длина изображения.

При взаимодействии анилоксового вала с формой происходит передача краски на форму. Этот элемент взаимодействия краски с формой Y₃ определяется формулой

Y₃ = a₃X₃ + b₃ , (4)

где а₃ — характеризуется краевым углом смачивания, который зависит от свойств краски и характеристик поверхности формы;

b₃ — погрешность величины краскоемкости, возникающая при переносе краски из анилоксового вала на форму;

Х₃ — переменная величина данного процесса (скорость печатания, вязкость краски и т.д).

Деформация краски в зоне взаимодействия печатной формы с запечатываемым материалом Y₄ рассчитывается по формуле

Y₄ = a₄X₄ + b₄ , (5)

где а₄ — размеры печатающего элемента;

b₄ — разрешающая способность печатной машины, определяемая конструкцией;

Х₄ — переменная величина данного процесса (давление, скорость и т.д.)

Таким образом, суммарная погрешность в общем виде будет равна

Y₁ = a₁X₁ + b₁

Y₂ = a₂X₂ + b₂

Y₃ = a₃X₃ + b₃

Y₄ = a₄X₄ + b₄

или

MY = ( a₁X₁ + b₁ ) + (a₂X₂ + b₂) + (a₃X₃ + b₃) + (a₄X₄ + b₄). (6)

Форма растровой точки во флексографии – один из самых сложных вопросов в теории и практике растрирования. Рабочая поверхность печатающего элемента не должна иметь острых углов и тонких перемычек, потому что они дают неконтролируемое усиление тона. Форма растрового элемента должна быть гладкой и не содержать перемычек на возможно большей части градационного перехода. Вблизи предела разрешающей способности фотополимерной пластины точки, отличные от круглой, крайне сложно воспроизвести, поэтому в высоких светах печатающий элемент может быть только круглым. Кроме того, в высоких светах для воспроизведения постоянной (равномерной) градации требуется постоянство формы и ориентации растровой точки.