CC BY
237
Potashnikov Peter Fedorovich, candidate of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Moscow, Moscow State Print University named Ivan Fedorov
УДК 655.222.3
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ FLEXCEL NX КОМПАНИИ KODAK И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ TIL-ПЛЕНКИ
С.А. Зак, О.А. Карташева, О.Н. Козаков
Проведено исследование свойств и характеристик термочувствительной TIL-пленки, применяемой в технологии Flexcel NX компании «Kodak» для получения флексо-графских печатных форм. Результаты исследований позволяют оценить роль термоформы, полученной на этой пленке, и ее вклад в процесс формирования изображения на печатных формах.
Ключевые слова: плосковерхие печатающие элементы, кислородное ингибирование, термочувствительная TIL-пленка, технология SquareSpot, технология растрирования DigiCap.
Технология Flexcel NX Digital Flexographic System (Флексел Эн Икс Диджитал Флексогрэфик Систем), предложенная компанией «Kodak» (США) в 2008 г., является по существу аналоговой технологией изготовления печатных форм флексографской печати с использованием элементов поэлементной записи первичного изображения [1]. Эта технология позволяет получить печатные формы, имеющие «плосковерхие» печатающие элементы. Плоские вершины печатающих элементов улучшают воспроизведение изображения в цветах, упрощают процесс допечатной подготовки, повышают тиражестойкость форм, делают результат печати более предсказуемым, так как сокращают количество проблем, возникающих при печати, и т.д. [2]. Процесс изготовления печатных форм по технологии Flexcel NX компании «Kodak» представлен на рис. 1.
Существенным отличием этой технологии является использование в качестве первичного носителя информации не фотоформы, а специальной термоформы, изготовленной на термочувствительной пленке Thermal Imaging Layer (Термал Имэджин Лэйер, сокращенно TIL-пленка). На этой пленке с помощью лазерного излучения с длиной волны 830 нм формируется негативное изображение, применяемое в дальнейшем для копирования на формную пластину. Термочувствительная пленка, имеющая толщи-
ну порядка 165 мкм, имеет многослойную структуру, состав которой является ноу-хау самой компании. Как указывается в работе [3], она насчитывает 10-12 слоев, один из которых состоит из большого количества микролинз, позволяющих при экспонировании усиливать эффект воздействия излучения. Верхний (регистрирующий) слой этой пленки является термочувствительным, иными словами, он чувствителен к воздействию ИК-излучения. Для записи информации на термопленку TIL реализуется процесс возгонки, и после записи на нее изображения проявления не требуется. Запись первичного изображения осуществляется на оборудовании типа Trendsetter NX (Трендсеттер Эн Икс), представляющего собой модификацию термального экспонирующего устройства компании «Kodak», причем разработчики технологии утверждают, что использование для записи формовыводных устройств других производителей невозможно.
і. Запись термоформы на оборудовании Kodak Trendsetter NX
2. Л аминпрованіїе термоформы на оборудовании Kodak LHilli|l<4tor NX
3. Экспонирование пластины через термоформу
Рис. 1. Технологический процесс изготовления флексографских печатных форм по технологии «Kodak» Flexcel NX
После записи изображения полученную термоформу, так называемый TIL-негатив, ламинируют (припрессовывают) к поверхности формной пластины. Эта стадия процесса выполняется на ламинаторе Laminator NX (Ламинатор Эн Икс). Конструкция ламинатора [4] исключает попадание мелких частиц и пыли в пространство между термопленкой и формной пластиной со слоем фотополимеризуемой композиции (ФПК). Таким образом, достигается эффект создания целостной структуры, которая препятствует проникновению кислорода из воздуха в зону между термоформой и слоем ФПК. Благодаря такой пленочной защите в процессе основного экспонирования кислород не препятствует полному протеканию процесса фотополимеризации, что и позволяет, по мнению разработчиков, получить требуемую форму печатающих элементов.
Дальнейшие операции оборотного и основного экспонирования фо-
тополимеризуемой пластины осуществляются по аналоговой технологии в экспонирующем устройстве УФ-излучением зоны А. После этого с поверхности экспонированной пластины удаляется (деламинируется) термоформа и выполняются все необходимые по изготовлению флексографской печатной формы операции: вымывание, сушка, дополнительное экспонирование и финитттинг.
Для реализации технологии Flexcel NX компанией «Kodak» были разработаны и другие технические решения, позволяющие усовершенствовать процесс записи изображения. Одно из них - технология растрирования DigiCap (Диджи Кэп), которая используется в совокупности с Flexcel NX и также оказывает значительное влияние на формирование печатающих элементов. Основная идея такого растрирования заключается в нанесении по всей площади печатающих элементов формы дополнительных углубленных микроячеек с минимальным размером 5 на 10 мкм. Следует заметить, что DigiCap - эта программная опция, которую можно назначить только ко всему изображению [5].
Еще одной ранее реализованной и применяемой в рамках технологии Flexcel NX инновацией является использование при записи первичного изображения на термопленку SquareSpot-технологии (Скуэр Спот). Технология SquareSpot заключается в формировании квадратных растровых точек за счет равномерного распределения энергии излучения в лазерном пятне [6].
Таким образом, успех и возможности технологии Flexcel КХ, по мнению разработчиков [7, 8], зависят от следующих факторов:
структуры и состава специальной Т1Ь-пленки, применяемой для формирования термоформы;
включения в процесс изготовления печатных форм стадии ламинирования термоформы, которая позволяет получить печатающие элементы с плоскими вершинами;
применения технологии DigiCap для создания микрорельефной поверхности формы;
использования технологии записи SquareSpot, позволяющей формировать жесткую квадратную точку.
Все приведенные выше особенности технологии Flexcel КХ позволяют получить параметры записи и показатели печатных форм, указанные в таблице, которая взята из рекламных проспектов компании Kodak.
Многочисленные отличительные составляющие технологии Flexcel КХ, которые в той или иной мере могут сказываться на конечном результате и влиять на заявленные показатели печатных форм и качество печати в целом, делают необходимым последовательное и детальное изучение данной технологии.
В первую очередь следует выделить две из них, которые определяют основные показатели качества печатных форм - стадию ламинирования
с использованием специальной, уникальной по структуре термочувствительной ТГЬ-пленки.
Заявленные показатели на печатных формах, полученных по технологии Пехсе1
п/п Показатели Численные значения показателя
Размеры элементов изображения:
1 Позитивная линия от 0,02 мм
2 Негативная линия от 0,03 мм
3 Отдельно стоящая позитивная точка от 0,05 мм
4 Отдельно стоящая негативная точка от 0,05 мм
5 Градация тонов в высоких светах от 0,4 %
6 Градация тонов в глубоких тенях до 99,6 %
Параметры записи:
7 Линиатура растрирования до 300 lpi (120 лин/см)
8 Повторяемость +/- 5 мкм
9 Разрешение записи 2400 dpi
Остановимся более подробно на изучении параметров термочувствительной Thermal Imaging Layer (TIL-пленки).
Согласно патенту [9], описывающему структуру и состав термочувствительной TIL-пленки, применяемой в технологии Flexcel NX, эта пленка представляет собой многослойную структуру, состоящую из 6 слоев (рис. 2).
Рис. 2. Строение термочувствительной Т1Ь-пленки, применяемой в технологии Пехсе1 компании «Квйак»
Подложка (основа) представляет собой прозрачную полиэтиленте-рефталатную пленку (лавсан) толщиной до 10 мкм. На ней располагается
52
промежуточный слой толщиной также до 10 мкм, необходимый для обеспечения адгезии термочувствительного слоя к подложке. В составе пленки может быть барьерный слой, содержащий пигменты и красители, которые поглощают ИК-излучение. Регистрирующий излучение термочувствительный слой содержит пигменты, поглощающие ИК-излучение, и предназначен для записи изображения. Для защиты пленки от механических повреждений, а также для препятствия миграции компонентов термочувствительной пленки в слой ФПК формной пластины после процесса ламинирования на ее поверхности располагается поверхностный (защитный) слой. Расположенный над термочувствительным дополнительный слой обеспечивает адгезию поверхностного (защитного) слоя к термочувствительному слою.
Для оценки свойств и характеристик указанной пленки был проведен ряд исследований.
1. Измерение толщины пленки. Общая толщина пленки измерялась на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) JSM-7500F, позволяющем получать результаты с точностью до 1 нм. Толщина пленки, как показали измерения, составляет 229,554 мкм.
2. Исследование пропускания TIL-пленки. Изучение спектрального пропускания термочувствительной пленки проводилось с помощью спектрофотометров, работающих в видимом и в инфракрасном диапазонах спектра. Исследование пропускания термочувствительной пленки в видимом диапазоне спектра проводилось с помощью спектрофотометра Color i7 фирмы X-Rite. Зависимость коэффициента пропускания TIL-пленки от длины волны видимого диапазона действующего излучения приведена на рис. 3.
Рис. 3. Сравнение пропускания ИЬ-пленки (1) и известной термочувствительной пленки (2) в видимом диапазоне длин волн
Для сравнения на рис. 3 показано распределение пропускания известной по составу термочувствительной пленки. Анализ кривых показы-
53
ю'
AlKпропускания, %
300 350 400 450
500 550 GOO G50 700 750 800
вает, что полученные спектры пропускания двух исследуемых пленок аналогичны: у обеих пленок наблюдается два максимума в диапазонах длин волн 500...550 нм и 700...750 нм, причем у TIL-пленки один максимум находится в несколько более длинноволновой области спектра, а у другой исследуемой пленки - в более коротковолновой. При этом наблюдаются значительные различия в величинах коэффициентов пропускания. Это, по-видимому, связано с отличиями составов и строения пленок.
Наряду с оценкой пропускания в видимой области спектра было измерено также пропускание двух исследуемых термочувствительных пленок в инфракрасной зоне спектра. Это исследование проводилось на спектрофотометре SPECORD 75 IR. На рис. 4, а приведено спектральное распределение пропускания TIL-пленки в ИК-диапазоне длин волн, а для сравнения на рис. 4, б - спектральное распределение пропускания известной термочувствительной пленки.
б
Рис. 4. Зависимость коэффициента пропускания исследуемой термочувствительной TIL-пленки (а) и известной термочувствительной пленки (б) от величины волнового числа
Сравнение спектров позволяет сделать вывод о том, что пропускание обеих исследуемых термочувствительных пленок в инфракрасной зоне спектра практически одинаково, что указывает на их аналогичный качественный состав.
3. Исследование строения термочувствительной Т1Ь-пленки. Для получения информации о строении термочувствительной Т1Ь-пленки и последующего его анализа применяется сканирующий электронный микроскоп JSM-7500F. С помощью этого микроскопа получены изображения среза термочувствительной пленки, представленные на рис. 5, в режиме детектирования вторичных электронов с ускоряющим напряжением от 1 до 10 кВ для изменения масштаба получаемых изображений.
в
Рис. 5. Изображения среза многослойной термочувствительной Т1Ь-плеши с различным ускоряющим напряжением: а - 2 кВ; б - 5 кВ; в -10 кВ
В установке магнетронного типа осуществлялось предварительное напыление слоя платины толщиной около 7 нм для предотвращения зарядки и деструкции образца.
Анализ полученных изображений позволяет оценить структуру пленки:
пленка состоит из 6 слоев, один из которых имеет толщину, равную величине порядка половины толщины всей пленки (примерно 120 мкм), остальные слои имеют толщину порядка 110 мкм;
третий слой по счету сверху этой пленки имеет некие разрывы, расположенные параллельно подложке и находящиеся на определенном расстоянии друг от друга в шахматном порядке. Возможно, что именно эти разрывы (щели) в структуре обуславливают особенности пропускания термочувствительной TIL-пленки.
Таким образом, на основании анализа свойств, строения и ряда характеристик термочувствительной TIL-пленки, применяемой в технологии Flexcel №К, было получено представление о ее структуре, а также о некоторых ее свойствах. Как показали исследования, TIL-пленка компании «Kodak» отличается по своим свойствам от ранее известной термочувствительной пленки. Ее строение полностью соответствует заявленному в патенте [9], однако в структуре термочувствительного слоя имеются щели (разрывы слоя) неизвестной природы. Их наличие, которое, по-видимому, не является случайным, действительно указывает на специфичность структуры термочувствительного слоя TIL-пленки. Это делает необходимым дальнейшее изучение свойств термочувствительной пленки, эти исследования представляют особый интерес и являются весьма актуальными.
Выводы
1. Изучены особенности современной формной технологии флексо-графской печати компании «Kodak», позволяющие получить печатающие элементы с плоской вершиной.
2. Проведены сравнительные исследования строения, состава, толщины и спектрального пропускания используемой в этой технологии TIL-пленки. По ряду параметров эта пленка отличается от известной термочувствительной пленки.
3. Проделанная работа представляет не только практический, но и научный интерес с целью подробного изучения процесса получения плосковерхих печатающих элементов и факторов, на него влияющих.
Список литературы
1. Шибанов В. Технология «плосковерхих» точек// Флексоплюс. 2011. №1. С. 16-23.
2. Дремалова Е. Неоспоримые преимущества новой технологии// Полиграфия. 2011. №4. С. 46-47.
3. Томиловский С. Система Kodak Flexcel NX на базе устройств Kodak Trendsetter NX// Полиграфия. 2010. №10. С. 18-19.
4. Патент № 7.802.598 США, B2, Устройство ламинирования для изготовления флексографских печатных форм/ Звадло Г. Л.; заявитель и патентообладатель Рочестер, Истмен Кодак Компани. № 2010/0218898: за-явл. 14.05.2010; опубл. 02.09.2010. 21 с.
5. Шлоттхауэр Э. Это флексография! Не может быть!// Флексоплюс. 2009. №6. С. 34-37.
6. Гудилин Д. «Квадратная точка»: миф или перспективная технология?// Компьюарт. 2003. №7. С. 42-44.
7. Сапунков Г. Kodak Flexcel NX vs LAMS: сравнительный тест цифровых флексоформ// Флексоплюс. 2011. №3. С. 22-30.
8. Сапунков Г. Kodak Flexcel NX vs LAMS: тестовая печать гибкой упаковки// Флексоплюс. 2011. №4. С. 36-40.
9. Патент № 7.799.504 США, В2, Термочувствительная пленка для формирования рельефного изображения и методика ее применения/ Звадло Г.Л.; заявитель и патентообладатель Рочестер, Истмен Кодак Компани. -№ 2008/0305407: заявл. 05.06.2007; опубл. 11.12.2008. 15 с.
Зак Светлана Александровна, магистр, [email protected], Россия, Москва, Московский государственный университет печати им. Ивана Федорова,
Карташева Ольга Алексеевна, канд. техн. наук, доц., [email protected]. Россия, Москва, Московский государственный университет печати им. Ивана Федорова,
Козаков Олег Николаевич, канд. техн. наук, доц., [email protected]. Украина, Черновцы, Черновицкий национальный университет им. Юрия Федковича
PARTICULAR QUALITIES OF THE TECHNOLOGY KODAK FLEXCEL NX AND RESEARCH OF TERMAL IMAGING FILM’S PROPERTIES
S.A. Zak, O.A. Kartasheva, O.N. Kozakov
The paper contains the research of thermal imaging film’s properties used by technology Kodak Flexcel NX to produce flexographic printing plates. The results of this research allow determining the role of the mask film received on the thermal imaging film and her contribution in the process to imaging on printing plates.
Key words: flat-top printing elements, oxygen inhibition, thermal imaging film, technology SquareSpot, technology DigiCap.
Zak Svetlana Alexandrovna, master, sweetv1456@,mail.ru. Russia, Moscow, Moscow State University of Printing Arts named Ivan Fedorov,
Kartasheva Olga Alexeevna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Moscow, Moscow State University of Printing Arts named Ivan Fedorov,
Kozakov Oleg Nicolaevich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Ukraine, Chernivtsi, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University
УДК655.027, 51-74
УПРАВЛЕНИЕ ЦВЕТОМ ПРОЗРАЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
А.П. Кондратов, И.Н. Ермакова
Представлены методики приготовления и результаты оптических испытаний новых многослойных полимерных материалов для изготовления рекламных световых панелей. Путем сочетания поляризаторов и светоотражающих металлизированных пленок получают яркие цветовые визуальные эффекты. Двумя способами определены цветовые координаты новых полимерных материалов в проходящем и отраженном свете в зависимости от угла зрения и деформации средних слоев с помощью спектрофотометров Color I7 фирмы X-Rite и VSC-5000 фирмы Foster+Freeman, и с помощью системы шкал визуальной оценки цвета.
Ключевые слова: управления цветом, жесткоэластический полипропилен, плеохроизм, рекламная многоцветная панель, экология, визуальные цветовые эффекты.
Яркая полиграфическая продукция рекламного назначения и упаковки товаров изготавливаются с использованием различных полимерных материалов и интенсивно окрашенных низкомолекулярных веществ -пигментов или органических красителей. Так как тиражи печатной рекламы, этикеток и иных упаковочных материалов огромны, а бережное отношение к этим изделиям и охране окружающей среды не являются нормой поведения населения городов нашей страны, рекламные изделия и упаковка товаров становятся одним из основных источников загрязнения почвы и воды открытых водоемов [1]. Повышенную опасность для окружающей среды представляют токсичные органические и неорганические красители, растворимые в воде или разлагающиеся в почве с образованием физиологически активных веществ и иных экотоксикантов. Если на состав типографских красок, используемых для запечатывания упаковки пищевых продуктов товаров массового спроса, детских игрушек и книг, наложены ограничения по использованию токсичных для человека компонентов [2], то состав лакокрасочных материалов и типографских красок, используемых для создания яркой наружной рекламы или оформления витражей, панелей и временных интерьеров различных массовых мероприятий, прак-
