К вопросу об оценке качества оттисков трафаретной печати

 

Для трафаретной печати характерны короткие тиражи, частая смена запечатываемых материалов и печатных красок. Все это, накладывает на производителя печатной продукции дополнительные сложности по организации контроля качества трафаретных оттисков.

Вопросы обеспечения надлежащего качества продукции и услуг были актуальны во все времена, но особую остроту они приобрели в период становления и активного развития рыночных отношений.

 Качество – комплексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности: разработка стратегии, организация производства, маркетинг и др. Исследования, проведенные в ряде стран, показали, что в компаниях, мало уделяющих внимания качеству, до 60% процентов времени может уходить на исправление брака.

В условиях современного бизнеса конкурентоспособность любого предприятия, вне зависимости от его размеров, зависит в первую очередь от качества его продукции и соизмеримости ее цены с предлагаемым качеством. Проблема качества актуальна абсолютно для всех товаров и услуг. Между качеством и эффективностью производства существует прямая связь. Повышение качества способствует повышению эффективности производства, приводя к снижению затрат и повышению доли рынка. Однако, качество воспроизведения печатной продукции - величина, имеющая ограничения связанные с субъективизмом зрительного восприятия и не идеальностью трафаретной техники и технологии.

Для увеличения ассортимента выпускаемой продукции в трафаретной печати используется широкий спектр запечатываемых материалов, десятки серий специальных печатных красок и несколько технологий изготовления печатных форм. Это диктуется характером используемых запечатываемых материалов и конструктивных особенностей построения печатных трафаретных печатных машин.

Основными факторами, влияющими на качество печатной продукции, являются:

  • позиционирование изображения на запечатываемом материале;
  • приводка;
  • резкостные характеристики;
  • оптическая плотность запечатываемого материала; 
  • фактура поверхности отпечатка; 
  • равномерность печати;
  • градационная передача;
  • оптическая плотность изображения;
  • четкость контуров
  • муарообразование;
  • разрешающая способность;
  • цветовоспроизведение;
  • цветовой охват печати;
  • воспроизведение памятных цветов;
  • глянец отпечатка;
  • адгезия краски к запечатываемому материалу

Как известно, процесс управления качеством состоит из следующих укрупненных этапов: оценка уровня качества имеющихся на рынке аналогичных продуктов, анализ требований покупателей; долгосрочное прогнозирование; планирование уровня качества; контроль качества исходного сырья и покупных материалов; приемочный контроль; анализ отзывов и рекламаций покупателей; операционный контроль в процессе производства.

Операционный контроль в процессе производства является важнейшим фактором улучшение качества оттисков трафаретной печати. Втрафаретной печатитребования к печатному и формному процессу должны соблюдаться с такой же строгостью, как и в других способах печати. Оборудование, материалы, персонал и уровень его подготовки должны соответствовать требованиям производства и экономической эффективности.

Любая оценка основана на объективном (инструментальном) и субъективном контроле. В трафаретной печати в зависимости от заказа и оригинала возможны различные, первоначально устанавливаемые критерии качества материалов, полуфабрикатов и применяемого оборудования. К важнейшим из них относятся:

Оригинал и фотоформы

  • оптическая плотность вуали;
  • максимальная оптическая плотность элементов изображения;
  • механические дефекты фотоформы (заломы, царапины, дихроическая вуаль);
  • линиатура растра;
  • вид растрового элемента;
  • комплектность и надписи красок на фотоформе;

Печатная форма

 

  • способ изготовления печатной формы:
  • качество копировального слоя;
  • сухой остаток копировального слоя (Rz – фактор);
  • способ нанесения копировального слоя (количество слоев, последовательность нанесения и количество промежуточных сушек);
  • продолжительность сушки копировального слоя;
  • толщина капиллярной пленки;
  • сетчатая основа:
  • характеристика сетчатого материала (материал полимерных нитей, вид плетения, номер сетки, толщина нитей, живое сечение);
  •  цвет нитей сетчатого материала;
  • качество натяжения сетчатой основы (равномерность по поверхности формной рамы, соблюдение рекомендуемых параметров удлинения сетчатого материала или усилия натяжения);
  • качество печатной рамы (жесткость конструкции):
  • копировальный процесс:
  • спектральное распределение световой энергии;
  • мощность;
  •  наличие тепловыделения;
  • точечный или рассеянный свет;

Печатная краска

  • печатно-технологические свойства краски:
  • вязкость, липкость;
  • тиксотропия;
  • дуктильность;
  • размер частиц пигмента (степень перетира);
  • адгезия;
  • концентрация пигмента;
  • способность к высыханию;
  • интервал времени испарения растворителя;

Запечатываемый материал

  • свойства поверхности запечатываемого материала (гладкость, и т.п.);
  • смачиваемость краской;
  • впитывающая способность;

Печатный процесс

  • технологический зазор между формой и запечатываемым материалом;
  • факторы обуславливаемые печатной машиной;
  • ракель:
  • форма кромки ракеля;
  • твердость материала ракеля;
  • угол наклона ракеля (печать на «себя» или от «себя»);
  • давление печатного ракеля;
  • скорость движения ракеля;
  • соотношение размера ракеля и формной рамы;

Процесс закрепления краски

  • интенсивность источников излучения;
  • температура и т. д.

Как видно из перечисленного, количество параметров, влияющих на качество оттиска трафаретной печати, больше, чем хотелось бы.

Для выполнения визуальной и приборной оценки технологических операций по отдельным параметрам используют контрольные шкалы. Они позволяют раздельно оценивать протекание процессов и результаты воздействия на них со стороны исполнителей. Они всем известны. Контрольные шкалы в сущности, состоят из подобранных в разных сочетаниях типовых компонентов. Самое главное что, они должны ответить на важные вопросы — какова настройка формного оборудования и процесса печати. Это определяет результат — качество отдельных оттисков и всего тиража.

С этой целью разработаны тест шкалы и методики их применения, позволяющие объективно и оперативно контролировать технологический процесс трафаретной печати. Основные задача управления качеством выполняются в два действия:

  • базовая настройка технологического оборудования и процесса;
  • точная настройка технологического процесса под конкретный тираж;

Для достижения высокого качества и стабильности печати, а также при инсталляции нового оборудования и материалов следует проводить его тестирование, определяющее специфику производства печатных форм и технику печати.

Тестирование осуществляют с помощью тест фотоформ. Тестовая фотоформа содержит несколько одинаковых изображений. Каждое изображение состоит из комбинации различных элементов в виде линий, точек и растровых структур (позитивных и негативных). Тестирование необходимо повторять всякий раз, когда меняются какие-либо факторы в производственном процессе.

С целью определения возможности воспроизведения мелких элементов изображения на печатной форме проводят тестирование её на разрешающую способность. С этой целью применяют 36 лучевую радиальную миру. В процессе копирования мелкие элементы (конусы) изображения «затягиваются» и в центе миры образуется круглое пятно диаметром d, определив которое, можно рассчитать разрешающую способность печатной формы по формуле:

Rp=11,47/d

Где: d – диаметр «затянутого» изображения миры; Rр разрешающая способность формы;

  

Рис. 0. Радиальная мира.

 

Для оптимизации экспонирования трафаретных форм разработана тест-фотоформа следующего содержания (см. рис.1.). Оптимальным считается время, при котором на форме будут хорошо воспроизведены отдельно стоящие линии, а также растровые элементы в высоких светах и глубоких тенях.

 

Рис.1. Тест - фотоформа для определения оптимальной экспозиции при копировании печатной формы

 

При тестировании новой копировальной рамы, а частности работы ее вакуумной установки, а так же формных рам, рекомендуется применять следующую тест-фотоформу (рис. 2.).

 

Рис.2. Тест - фотоформа для определения качества печатных рам и контроля работы вакуумной установки копировальной рамы

Большее или меньшее количество полученных на форме концентрических окружностей позволит оценить качество работы вакуумной установки копировальной рамы или выявит дефекты формной рамы.

Если изображение, получаемое на оттиске, имеет относительно большие участки, отличающиеся равномерностью тона, то даже небольшие различия в оптической плотности могут оказаться заметными для глаза человека. Значения минимальных (пороговых) различий составляют порядка 0,02 единицы оптической плотности. Если в процессе печати тиража возникают колебания градации тона, то на оттисках они проявляются в виде пятен или полос, которые являются дефектами. При колебаниях оптической плотности от оттиска к оттиску и последующем сравнении репродукций они становятся сразу заметными. С этой целью рекомендуется применить тест - фотоформу содержащего содержания (рис.3.).

 

Рис.3. Тест - фотоформа для определения колебаний градаций тона

В копировальном, а также в печатном процессе могут обнаруживаться существенные изменения размеров растровых точек. От этого страдает качество печати. На помощь приходит стандартизация процесса изготовления трафаретной репродукции. Соответствующая документация регламентирует условия стабильности передачи растровой структуры в формном и печатном процессах. Основное влияние на точность воспроизведения в печатном процессе оказывает настройка печатного устройства. Отклонения в усилии прижима между ракелем и формой приводят к существенным изменениям в градационной передаче. Неправильно выбранная величина давления между ракелем и печатной формой вызывает значительные цветовые искажения на оттиске.

На изображении может обнаруживаться деформация растровых точек в виде увеличения их размеров и, следовательно, появляются отклонения в цветопередаче. Растискивание и дробление растровых точек два важнейших параметра, определяющих качество печати. В процессе растискивания происходит сдвиг контуров растровых точек. Причиной этого являются относительные перемещения между поверхностями печатной формы и оттиска. Причина растискивания состоит, главным образом, в завышенном технологическом зазоре между формной рамой и оттиском. При этом, например, круглая точка превращается в эллиптическую.

Часто недостаточно натянутое сетчатое полотно или слишком большая подача краски (тупая кромка ракеля) также являются причинами таких изменений площадей и форм растровых точек. Однако растискивание возможно также и в боковом направлении. Отклонения в различных направлениях заметны на полях контрольных шкал, состоящих из штриховых элементов. Штрихи, перпендикулярные направлению печати, расширяются в направлении вращения цилиндров, что приводит к потемнению данного поля, тогда как ширина штрихов, расположенных в направлении печати, остаётся неизменной.

 

Рис.4. Тест - фотоформа для определения растискивания печати

Дробление это увеличение растровых точек, при котором вокруг них образуется двойной или многократный тенеобразный контур. Это смещение красочных изображений приводит к увеличению оптической плотности. Дробление происходит за счёт колебаний приводки во время печати (обусловленных машиной или бумагой). На оборотной стороне печатной формы за счёт отмарывания красочного слоя возникает отпечаток растровой структуры, который снова переносится на следующий печатный лист. Таким образом, изображение с формы должно точно накладываться на предыдущее свежеотпечатаное изображение, в противном случае печатающие элементы увеличатся за счёт их дробления. Увеличение размеров растровых точек за счёт растяжения формы происходит при увеличеной толщине красочного слоя, получаемого на оттиске. Смещение на величину 10 мкм уже приводит к изменениям градационной передачи.

Приводка точное совпадение оттисков при последовательном наложении красок, называемое также термином «совмещение красок», в значительной степени определяет качество изображения на оттиске. Для четырех красочного оттиска от приводки зависит достигаемое впечатление четкости, являющейся одним из самых существенных критериев оценки качества печати. Приводка или совмещение это формально точное расположение изображения на листах запечатываемого материала или на бумажном полотне относительно краев обрезаемого листа или полотна, Но в большинстве случаев, имея в виду совмещение красок, говорят о точном наложении однокрасочных изображений в процессе многокрасочной печати, как уже об этом говорилось раньше. Точность совмещения в идеальном случае должно равно половине размера минимального растрового элемента и составлять 50мкм – 500мкм (в зависимости от размеров репродукции). Исходя из этого выбирается величина штрихов реперных меток и нониусных шкал.

Чем более высоколиниатурный растр, тем выше разрешающая способность печати, но тем выше линиатура применяемых сетчатых основ печатных форм. Для того чтобы избежать образования муара и розеток при многокрасочной печати, часто используют растры с различной формой растровых элементов. Однако часто возникает муар на изображении. Для обнаружения выше указанного явления разработана серия тест-фотофром с различной линиатурой и формой растровых элементов (круглой, эллипсной, линейчатой, стахастической, линейчатой, квадратной и др. )

  

Рис.5. Тест - фотоформа для определения муара и определения градационной передачи

Выводы:

Для измерения вышеуказанных параметров качества имеются соответствующие методы и средства измерений. В числе важнейших, используемых для определения соответствия требованиям качества, можно указать следующие:

  • денситометрию;
  • определение частоты растровой структуры;
  • определение резкости (измерительный микроскоп).

Имеется большое количество контрольных элементов, которые могут быть интегрированы в печатное изображение. Анализ контрольных шкал предполагает применение соответствующей измерительной техники. Однако контрольные элементы служат также для визуальной оценки изменений, влияющих на качество печатной продукции.

Рекомендации и предложения по улучшению системы управления качеством трафаретной печати:

  • контролировать качество расходных материалов и сырья;
  • добиваться наиболее полного соответствия настроек полиграфического оборудования паспортным данным;
  • добиваться, возможно, более полной стандартизации производственных процессов на основе постоянного приборного и визуального контроля и при использовании оптимальных сочетаний основных технологических материалов;
  • работать в контакте с заказчиками, сделав обязательным обсуждение качества выполненных работ и стараясь максимально учитывать пожелания партнеров;
  • обращать особое внимание на подготовку и переподготовку персонала, совершенствование квалификации исполнителей на всех уровнях, добиваясь повышения технической культуры и создавая традиции высококачественного производства. 

 

Рис.0. Радиальная мира
Рис.0. Радиальная мира
Рис.2. Тест - фотоформа для определения качества печатных рам и контроля работы вакуумной установки копировальной рамы
Рис.2. Тест - фотоформа для определения качества печатных рам и контроля работы вакуумной установки копировальной рамы
Рис.3. Тест - фотоформа для определения колебаний градаций тона
Рис.3. Тест - фотоформа для определения колебаний градаций тона
Рис.4. Тест - фотоформа для определения растискивания печати
Рис.4. Тест - фотоформа для определения растискивания печати
Рис.5. Тест - фотоформа для определения муара и определения градационной передачи
Рис.5. Тест - фотоформа для определения муара и определения градационной передачи