CC BY
109
Ходов Сергей Игоревич, асп., seriy-daelin@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
OPTIMIZATION PROCESS OF COMBINING OF COLOR SEPARATED IMAGES IN MICROFILMING
S.I. Hodov
The method for combining of channels of color separated images of original with the possibility of correction of geometric distortion is developed.
Key words: color separation microfilming, geometric distortion, color channel.
Hodov Sergei Igorevich, postgraduate, seriy-daelin@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 655.344.022.72
ВЛИЯНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В КРАСОЧНЫХ АППАРАТАХ НА ВЕЛИЧИНУ ТОНОВОГО ПРИРАЩЕНИЯ
А.Ю. Бражников, Л.Г. Варепо
Приводятся научные результаты экспериментальных исследований по оценке неравномерности распределения температуры красочного слоя по поверхности красочных накатных валиков и влияния на качество оттиска офсетной печати.
Ключевые слова: плоская офсетная печать, качество оттиска, красочный слой, красочный валик, тоновое приращение, красочный аппарат.
Ключевую роль в печатном процессе играет офсетная краска. Грамотно подобранная офсетная краска обеспечивает минимальные колебания величины красочного слоя за счет предела насыщения (процент захвата воды) и высокой интенсивности [1 - 2], что снижает количество брака по причине отмарывания и разнооттеночности. В процессе печати для качественного и стабильного воспроизведения полутоновых изображений необходимо обеспечить минимальные колебания тонового приращения. Среди факторов, оказывающих влияние на тоновое приращение в печати, приоритетную роль занимают реологические свойства краски и условия, в которых находятся краска и увлажняющий раствор в печатной машине в момент переноса их на запечатываемый материал.
Имеются сведения, что вязкость краски снижается при повышении ее температуры, в свою очередь, снижение вязкости влечет за собой повышенное эмульгирование и снижение липкости краски [3 - 4]. В процессе печати офсетная краска подвергается различным температурным
воздействиям, что приводит к колебаниям температуры красочного слоя и дестабилизирует процесс передачи красочного слоя на запечатываемый материал. Для снижения описанного температурного влияния печатные машины начали снабжать устройствами терморегулирования красочных аппаратов [5]. Однако такие решения снижают температурные колебания краски в красочном аппарате, но полностью не избавляют от них. Кроме того, устройства терморегулирования дорогостоящие, и подавляющее число офсетных печатных машин на территории Российской Федерации не снабжены подобными устройствами. Следовательно, сохраняется актуальность исследований в области влияния колебания температуры краски на качественные параметры оттиска.
При этом практически отсутствуют сведения о степени влияния температуры краски на качество воспроизведения полутонов и количественную оценку изменения температуры краски при прохождении ее через систему красочных валиков красочного аппарата машины.
Цель работы: определение влияния температуры краски на качественные характеристики оттиска - оценка изменения значения тонового приращения по красочным зонам.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
определение диапазона рабочих температур краски в печатном процессе;
количественная оценка степени неравномерности распределения температуры по площади зон контакта в паре «накатной красочный валик - формный цилиндр»;
определение характера изменения температуры краски в красочном аппарате офсетной листовой машины.
Объекты и методы исследования
Объекты исследования - офсетная печатная краска марки LitoFlora FTX, производитель Flint Group (Германия), предназначенная для печати по мелованным глянцевым, матовым, а также натуральным сортам бумаги и картона, и красочный аппарат листовой печатной машины Man Roland 704.
Измерения температуры красочного слоя проводились с использованием инфракрасного термометра OSXL450 с лазерным прицелом для бесконтактного измерения температуры поверхности. Запатентованная лазерная прицельная система позволяет определить точку и произвести измерение температуры от -20 до 320 °C. Точность измерения - 0,1 градус. Погрешность - 2 % от измерений.
Климатические условия в цехе: температура 26 °С, влажность 36 %.
Режим работы машины: 8000 оттисков в час.
Режим подачи увлажнения по дукторному валу 23 %.
Параметры увлажнения: 5,1 РН, электропроводность - 1030 мкс, 11 % спирта.
Температура бумаги 26 °С, относительная влажность 41 %.
Состояние машины - середина рабочей смены, начало измерений -2000 листов из 10 000, окончание измерений - 9000 оттисков из 10 000.
На рис. 1 показана схема красочного и увлажняющего аппарата печатной машины Man Roland 704.
Для обеспечения точности результатов измерения проводились на ходу печатной машины без остановки процесса печати.
Замеры температуры производились в трех точках: 1 - левый край валика/цилиндра (50 мм от края), 2 - центр валика/цилиндра, 3 - правый край валика/цилиндра (50 мм от края).
Рис. 1. Схема красочного и увлажняющего аппарата МаиЯвШий 704: 1 - красочный дуктор; 2 - передаточный валик; 3, 7, 9, 20 - раскатные валики красочного аппарата; 5,19 - промежуточные валики; 4, 6, 8, 21 - передаточный валик; 10,16,17,18 - красочный накатной валик; 9, 20, 7, 3 - раскатной цилиндр; 15 - валик дозирования увлажнения; 14 - дуктор увлажняющего аппарата; 11 - увлажняющий накатной валик; 13 - раскатной валик; 12 - мостовой валик
Замеры величины тонового приращения проводились по контрольной шкале, 50 % полей по цветам CMYK денситометром Techkon 410.
Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение
Результаты проведенного исследования температурных воздействий на офсетную краску в красочном аппарате на примере 4-красочной офсетной листовой печатной машины Man Roland 704 представлены на рис. 2 - 4.
Анализ экспериментальных данных показывает, что краска при прохождении через красочный аппарат остывает в среднем с 35...36 °C до 27 - 28 °C (рис. 2). В момент переноса краски с красочного накатного валика на печатные элементы формы температура переходящего красочного слоя варьируется в пределах ~ 29,3.25,5 °C. Температура красочного слоя на поверхности накатного валика распределяется неравномерно.
Наибольшую роль в формировании красочного слоя на формной пластине играют накатные валики красочного аппарата. Поскольку измерения проводились на полном ходу машины, были сняты температурные показания только с 4-го накатного красочного валика, так как доступ к остальным трем накатным валикам был ограничен (наведение лазерного луча термометра на поверхность валиков было не возможно в процессе печати). Можно сделать допущение, что характер распределения температуры красочного слоя на 1, 2 и 3-м накатных красочных валиках аналогичен.
Если рассматривать отдельно распределение температуры в каждой красочной секции, то видно, что в момент наката краски на печатные элементы офсетной пластины красочный слой находится под воздействием более низкой температуры увлажняющего раствора, равной в среднем 24,5 °C. В процессе формирования печатной эмульсии (эмульгирования краски и увлажняющего раствора) происходит охлаждение краски, так как температура увлажняющего раствора в спиртовых увлажняющих системах ниже.
Результаты исследования показали, что красочный слой в момент перехода на офсетную пластину имеет разную температуру по длине красочного валика. Согласно полученным результатам исследования в направлении от центра к краям красочных валиков температура повышается. Колебания температуры контактирующего красочного слоя с печатной формой достигают 2,3 °C (рис. 4). Наблюдаемый эффект можно объяснить тем, что раскатные валики красочного аппарата 9, 20, 7, 3 (см. рис. 1) имеют осевой ход. Раскатные валики с осевым ходом необходимы для равномерного раската краски в красочном аппарате при разной степени интенсивности величины краскосъема в процессе печати. В результате трения кромок раскатных валиков с соприкасающимися с ними красочными валиками температура поверхности повышается. Это означает, что реологические свойства краски на поверхности красочного накатного валика также колеблются.
Рис. 2. Графики значений температур красочных валиков: а - 1-я секция (black); б - 2-я секция (cyan); в - 3-я секция (magenta); г - 4-я секция (yellow)
Известно, что повышение температуры краски на 1 °С снижает вязкость на 8...10 % [2]. Следовательно, колебания температуры в пределах 2,5 °С могут приводить к колебаниям вязкости красочного слоя по полосе контакта красочного валика и поверхности печатной формы в пределах 20.25 %. Такой характер распределения температуры по поверхности красочного накатного валика вносит существенный вклад в процесс дестабилизации печатного процесса.
На рис. 3 показаны графики температур формного и офсетных цилиндров.
Рис. 3. Графики значений температур накатного красочного (НК), формного (ФЦ) и офсетного цилиндра (ОЦ): а - 1-я секция (black); б - 2-я секция (cyan); в - 3-я секция (magenta); г - 4-я секция (yellow)
По характеру распределения температуры видно, что распределение ее по поверхностям совпадает с распределением температуры красочных слоев, которые переносят эти поверхности - в центре поверхности температура офсетного полотна и формной пластины ниже относительно краев (рис. 4).
30
29
Ъ 28
I 27
26
25
У
аХ
/и X 1
Y —
Рис. 4. Графики температур красочных накатных валиков в 4- печатных секциях: B - 1-я секция (black); C - 2-я секция (cyan); M - 3-я секция (magenta); Y - 4-секция (yellow)
Повышение температуры снижает вязкость краски, что увеличивает процент захвата краской увлажняющего раствора. Согласно общепринятой схеме работы, печатник в процессе печати контролирует качество печати по значениям оптических плотностей 100 % плашек контрольной шкалы. При необходимости печатник вручную либо автоматически регулирует подачу краски по красочным зонам для получения одинаковых значений оптической плотности по всей длине контрольной шкалы. Известно, что при увеличении степени эмульгирования краски снижается ее оптическая плотность на оттиске [6-7]. Для обеспечения необходимой плотности цвета печатник увеличивает подачу по необходимым красочным зонам, тем самым увеличивая толщину красочной пленки. В свою очередь, повышение толщины красочного слоя влечет за собой повышение тонового приращения на оттиске.
В таблице 1 представлены вычисленные отклонения тонового приращения 50 % плашек от норм ISO 12647-2 (black - 17 %, cyan, magenta, yellow - 14,8 %). На рис. 5 показан график величин тонового приращения по красочным зонам. Видно, что по всем краскам CMYK тоновое приращение возрастает от центра к краям печатного оттиска, при колебаниях оптической плотности по каждому цвету по ширине листа в пределах ±0,2D. Среднее отклонение тонового приращения от номинальных значений по 50 % плашкек соответствует нормам ISO12647-2: black - 1,46 %, cyan -2,82 %, magenta - 1,36 %, yellow - 1,02 %. Максимальные отклонения: black - 3 %, cyan - 3,8 %, magenta - 2,1 %, yellow - 2,1 %.
O4-
<U К X и
в
СЗ О. К Он
с
и о аа о к о Н
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Красочные зоны
Рис.5. Изменение величины тонового приращения по ширине печатного оттиска: B - black, C - cyan, M - magenta, Y - yellow
■ f
> ч )-ч >-----Ч
_ 1 —1
-< У4-
С ,M
Y
Характер распределения температуры краски по краям валика относительно его центра приводит к тому, что при одинаковых оптических плотностях процент тонового приращения в направлении и от централь-
88
ных красочных зон к крайним будет возрастать. Это приводит к искажению цветовоспроизведения тоновых изображений и к разнооттеночности в тираже.
Отклонения тонового приращения 50 % плашек от рекомендуемых
значений (ISO 12647-2)
к Красочные зоны
к я и (U о 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 iso, D50 %
Отклонения от ISO (12647-2), % Дср, %
K 3 2,9 2,5 1,9 0,2 0,2 0,1 0,1 0,5 1,3 1,3 1,3 1,3 2,6 2,7 1,46
C 3,8 3,8 3,6 2,9 2,8 2,8 1,9 2,3 2,7 2,7 2,8 2,2 2,2 2,4 3,4 2,82
M 2,1 1,1 -0,2 -1,1 -1,1 -2 -2 -1,2 -1,1 -1,7 0 1,2 1,6 2 2,1 1,36
Y 0,4 -0,1 -0,6 -1,6 -1,3 -2,1 -2,1 -2 -2 -0,6 -1,1 -0,8 -0,3 -0,3 0,1 1,02
Заключение
В ходе исследований установлено:
в момент наката краски накатным валиком на печатные элементы офсетной пластины температура красочного слоя распределена по длине контакта неравномерно;
колебания температуры контактирующего красочного слоя с печатной формой достигает 2,3 °С. Увеличение температуры красочного слоя происходит в направлении от центра к краям красочного валика;
величина тонового приращения по длине листа при одинаковых оптических плотностях красочного слоя в пределах одного оттиска имеет большие значения по краям листа, а именно: имеет колебания тонового приращения по black - 1,46 %, cyan - 2,82 %, magenta - 1,36 %, yellow - 1 %;
краска марки Flint Group LitoFlora FTX имеет колебания тонового приращения в пределах 4 %, что соответствует допуску в стандарте 12647:2, при этом разница температур между накатными валиками в красочных секциях печатной машины достигает 3,8 °С;
рекомендуется в процессе тиража не менять скорость печати для предотвращения разнооттеночности в тираже. Для печатных машин с красочным аппаратом без системы терморегуляции, подбор краски должен осуществляться с учетом рабочих температур в красочном аппарате;
необходимо учитывать неравномерность распределения температур по красочным валикам, обусловленную традиционной конструкцией красочного аппарата. Применение офсетных красок, имеющих наименьшую зависимость вязкости и степени эмульгирования от температуры, позволит обеспечить наиболее стабильный процесс цветовоспроизведения.
Список литературы
1. Марогулова Н.Н., Стефанов С.И. Расходные материалы для офсетной печати. М.: Русский университет, 2002. 240 с.
2. Элдред Н. Что полиграфист должен знать о красках, М.: ПРИНТ-МЕДИА центр, 2005. 238 с.
3. Boonkuernoor N. A Study to determine the relationship between emulsification and tack of offset lithographic inks / Naruchart Boonkuernoor. Rochester Institute of Technology: RIT Scolar Works, 1994. 147 p.
4. Leach R.H., Pierce R.J. The printing ink manual. Fifth ed. 2007.
994 p.
5. Патент DE № 3904854 С1, 26.04.1990. Шнайдер Г., Редер Вольфганг Отто // URL: http://www.findpatent.ru/patent/236/2365509.html (дата обращения 12.12.2015).
6. Бозоян М., Нечипоренко Н. Влияние режимов подачи увлажняющего раствора на оптическую плотность и приращение тона в листовой офсетной печати // Inovacijos leidybos, poligrafijos ir multimedijos technologijose 2015, Moksine-praktine konferencija. Straipsni^ rinkinys, 1617.04.2015. С. 3-8.
7. Бозоян М., Нечипоренко Н. Влияние режимов подачи увлажняющего раствора на качественные характеристики оттисков в листовой офсетной печати // ПОЛИГРАФИЯ. 2015. № 5. С. 29-33.
Бражников Андрей Юрьевич, начальник печатного центра, a hrazhnikov@ hk.rH, Россия, Омск, ООО «Омскбланкиздат»,
Варепо Лариса Григорьевна, д-р техн. наук, проф., larisavarepo@yandex.ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет
THE EFFECT OF TEMPERA TURE DISTRIBUTION IN THE INK OFFSET SYSTEM
ON TONE INCREMENTAL VALUE
A.Y. Brazhnikov, L.G. Varepo
The experimental results of the estimation of the irregularity in the ink temperature distribution over the ink form roller surface and the effect of temperature irregularity on offset print quality.
Key words: offset printing, print quality, ink layer, ink form roller, tone incremental value, ink system.
Andrei Yurievich. Brazhnikov, head of the printing center, a hrazhnikov@ hk.ru, Russia, Omsk, LLC."Omskhlankizdat",
Varepo Larisa Grigorievna, doctor of technical sciences, professor, larisavare-po@yandex.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University
