История тампонной печати

Одна из первых тампомашин. С древнейших времен человек, восхищенный яркостью и многообразием цветов окружающего мира, стремился сделать более красочной среду, в которой он жил. В наше время практически невозможно найти производителя, который не использовал бы цвет при изготовлении своей продукции.

Для того, чтобы наносить изображение на свою продукцию, производителю нужна печатная технология, устраивающая его по всем параметрам, включая стоимость. Тампопечать является именно такой технологией — гибкой, надежной и недорогой.

Истоки тампопечатной технологии лежат в печатном методе, изобретенном французским полиграфистом Декальсье и первоначально использовавшемся в швейцарской часовой индустрии для нанесения изображения на циферблаты часов. Обычные печатные методы для этого не годились: они предназначались для печати только на бумаге.

Ручная роспись циферблатов была медленным и дорогим процессом. Применяя желатиновые тампоны и медные клише, швейцарские часовщики добивались весьма высокого качества печати.

Изобретатель современной тампонной печати, немецкий инженер Уилфрид Филипп, сконцентрировался на проблеме повышения устойчивости тампона и к 1965 году остановился на резиновом тампоне. После серии экспериментов ему удалось создать чрезвычайно надежный, гибкий и устойчивый к воздействию химикатов носитель — силиконовый тампон холодной вулканизации.

До конца 60-х годов прошлого века тампонная печать использовалась достаточно редко, главным образом в Европе. Причина была проста: несовершенные, хрупкие желатиновые тампоны утрачивали способность к печати уже после нескольких оттисков.

Именно это изобретение открыло совершенно новые перспективы в применении тампопечати. Раньше многоцветная тампопечать производилась чрезвычайно редко ввиду длительного времени высыхания краски между оттисками. Силиконовый тампон, невосприимчивый к активным веществам, позволил использовать растворители-сольвенты и тем самым дал возможность печатать «по мокрому», не дожидаясь высыхания предыдущей краски.

В 1965 году Уилфрид Филипп начал конструировать современную механическую тампомашину для печати на циферблатах часов. К 1968 году первая настоящая тампомашина была готова.

В 1971 году на выставке DRUPA в Дюссельдорфе была показана первая электромеханическая тампонная машина. До этого времени технологий для печати на объемных и изогнутых поверхностях просто не существовало.

Первый крупный заказ на партию тампомашин Филиппа пришел из Монтре, Швейцария, от производителя часов. Было заказано сто машин. Первая машина была отгружена заказчику спустя три месяца. Так началось распространение тампонной печати во всем мире.

Основные принципы тампонной печати

Тампопечать — это непрямой процесс глубокой печати. Изображение фотогравировочным способом наносится на поверхности плоского клише так, что печатные элементы представляют собой углубления на его поверхности. Затем клише смачивается краской. Излишняя краска удаляется ракельным ножом. После этого мягкий силиконовый тампон опускается на клише, забирает с него краску и переносит ее на запечатываемую поверхность.

Качество печатных оттисков в тампонной печати может быть охарактеризовано следующими обобщенными показателями: графической точностью воспроизведения элементов изображения, общим впечатлением от изображения.

Так тампопечать «высшего класса» подразумевает воспроизведение штриха толщиной 60 мкм при отклонении +/– 10 мкм и точность расположения изображения — +/– 30 мкм. Тампонной печатью также можно воспроизводить шрифты и знаки высотой 0,5 мм, причем оттиски этих мельчайших шрифтов имеют четкие края. Разрешающая способность изображения должна составлять не менее 35 лин./см.

Технологические этапы

- вывод пленок на каждый цвет и размер;

- изготовление клише на каждый цвет и размер;

- изготовление оснастки под форму запечатываемого изделия;

- смешение красок по системе PANTONE;

- приладочные работы;

- печать тиража.

Преимущества тампопечати

- точное воспроизведение мелких элементов (от 0,05 мм на гладкой поверхности);

- возможность многоцветной печати с точным совмещением;

- печать по рельефной поверхности (вогнутой/выпуклой, ступенчатой);

- возможность печати по различным материалам: пластмасса, резина, стекло и керамика, древесина, металлы, кожа;

- относительно высокая устойчивость оттиска к механическому и химическому воздействию;

- оперативность и экономичность в широком диапазоне тиражности;

- малый расход краски.

Недостатки тампопечати

- небольшой и ограниченный размер наносимого изображения. (Зависит от формата клише,формы запечатываемого изделия и формата тампона);

- невозможность печати на слишком сильно искривлённых поверхностях;

- тонкий красочный слой – около 5 мкм (независимо от глубины клише, тампон не может “взять” из печатной формы всю краску);

- высокая себестоимость клише и тампонов;

- необходимые составляющие участка тампопечати.

Тампопечать выгодно выделяется среди других способов декорирования изделий

- малыми первоначальными затратами на организацию автоматизированного производства;

- малыми расходами краски и вспомогательных материалов;

- небольшими размерами производственного участка;

- простотой переналадки;

- возможностью экономически выгодно печатать небольшие тиражи при широкой номенклатуре изделий;

- широчайшей универсальностью печатного оборудования;

- простотой и доступностью (позволяющими за несколько часов получить необходимые навыки и начать производить коммерческую продукцию).

Основные принципы тампонной печати

Тампонная печать используется

- при производстве сувенирной продукции – ручки, зажигалки, брелоки, рулетки, наборы письменные принадлежностей, пепельницы и тп.

- в автомобильной промышленности (рычаги, кнопки, приборные панели и т.д.);

- при производстве электронных изделий (переключатели, кнопки управления, кассеты, диски);

- в легкой промышленности (щетки, пряжки, пуговицы)

 - при изготовлении игрушек (печать на конструкторах, автомобилях, поездах и т.д.);

- в медицине (шприцы, таблетки, ампулы);

- при изготовлении тары (логотипы на бутылках, канистрах, ящиках);

- для декорирования керамики и стекла (тарелки, блюдца, кружки, флаконы, ампулы)

- в пищевой промышленности (на шоколадных плитках и конфетах);

- при производстве товаров для спорта и отдыха: мячи, шары, удочки, ракетки и т.д.).

Если говорить другими словами, с помощью тампонной печати можно запечатать практически любые предметы, которые можно установить между печатным тампоном и предметным рабочим столом.

Материалы оформляемые тампопечатью

Предметы оформляемые тампопечатью, могут быть выполнены из самых разнообразных впитывающих и не впитывающих материалов:

- пластмассы;

- бумага;

- картон;

- металл;

- дерево;

- стекло;

- керамика;

- фарфор;

- фаянс;

- кожа;

- резина;

- ткань.

Следует отметить, что для увеличения адгезии красочной пленки к поверхности запечатываемых пластмассовых изделий на основе полиолефинов (полиэтилен, полипропилен), необходима их предварительная обработка, например, праймером, пламенем или коронным разрядом.

В случае с металлом и керамикой рекомендуется предварительно обезжиривать поверхность изделия спиртом.

Составляющие тампонной печати

- силиконовый тампон;

- приспособление, позволяющее удерживать на месте запечатываемое изделие;

- стальная или полимерная пластина (клише), содержащая дизайн;

- красочная ванна с накатным валиком-форракелем (иногда щеткой) и ракельным устройством или закрытой красочной системой (роль ракеля и форракеля выполняет красочный «стакан»);

- экспонирующая установка;

- комплект для проявки (ванночка, щетка, термометр, растровая пленка);

- расходные материалы, краски, растворители, отвердители).

В тампонной печати используются различные виды оборудования:

- формное;

- печатное;

- сушильное;

- вспомогательное.

Формное оборудование

Формное оборудование используется для изготовления печатных форм. Состоит из экспозиционной камеры, ванночки для проявки, щетки, проявителя, термометра, растровой пленки для вторичной засветки и тепловентилятора для удаления влаги с клише.

Печатное оборудование (тампонные печатные станки)

По характеристике привода различают следующие виды станков и машин: электромеханические, гидравлические, пневматические и электропневматические.

По типу движения тампона могут быть использованы две системы: с перемещением тампона в горизонтальной плоскости и с перемещением печатной формы.

По степени автоматизации печатные станки подразделяют на ручные, полуавтоматические и автоматические поточные линии.

По типу печатной формы тампонная печать относится к глубокой печати, поскольку печатные элементы углублены относительно, пробельных элементов.

По типу красочных узлов печатные машины выпускаются с открытой и закрытой ракельной системой.

По принципу переноса краски на поверхность запечатываемого изделия станки тампонной печати подразделяют на классические плоскопечатные и ротационные.

Тип привода

Машины тампонной печати с электромеханическим приводом из-за преобразования вращения двигателя в линейное движение с помощью передачи и эксцентриков относительно дороги. Этим приводом целесообразно оборудовать машины прежде всего с программным управлением.

Машины тампонной печати с гидравлическим приводом выпускаются для печатания большим форматом из-за возможности создавать высокое давление.

Машины тампонной печати с пневматическим и электропневматическим приводом применяются наиболее часто из- за хорошей управляемости, простоты обслуживания, легкого доступа к узлам и деталям. Предпосылкой этого также является стабильность давления величиной 6 бар, которое создается либо централизованной пневмосистемой на производстве, либо индивидуальным компрессором.

Тип движения тампона

Система с перемещением тампона в горизонтальной плоскости:

1 — тампон,

2 — печатная форма,

3 — запечатываемое изделие.

Система с перемещением тампона от печатной формы к изделию имеет ряд достоинств: удобство регулировки, хороший обзор и безопасная работа. Недостатком системы является то, что при высокой скорости работы машины мягкие тампоны могут раскачиваться.

Система с перемещением тампона по вертикали:

1 — тампон,

2 — печатная форма,

3 — запечатываемое изделие.

Достоинствами системы с перемещением печатной формы при неподвижном в горизонтальной плоскости тампоне являются возможность печатания на высоких скоростях, тампон не перемещается в горизонтальной плоскости и поэтому его раскачивание исключено. Недостатками системы являются более трудная защита от несчастных случаев и менее удобная регулировка и накладка.

Ручные печатные станки

В ручных станках все процессы осуществляются оператором вручную: наклад и съем запечатываемого изделия с рабочего стола, накат краски, очистка печатного клише ракелем, опускание тампона на клише для забора красочного слоя и перенос его на изделие. Наиболее эффективны одно-рычажные тампонные станки. Область их применения, печать единичных и малых тиражей, а также пробных оттисков.

Полуавтоматические печатные станки

В полуавтоматических машинах все рабочие процессы, кроме наклада и съема изделий, полностью автоматизированы. Полу – и автоматические печатные машины оснащаются тремя типами привода: пневматическим, гидравлическим и электромеханическим. Наибольшее распространение получили машины с пневматическим приводом.

Автоматизированные печатные линии

Автоматизированные печатные линии проектируются и создаются всегда только под конкретные типы и виды запечатываемых изделий, как правило, большими тиражами. Стоимость таких линий в большей степени зависит от уровня автоматизации процессов печати, загрузки и выгрузки изделия, системы контроля за параметрами печатного процесса и т.д. В состав таких линий, как правило, входят следующие системы и узлы:

- загрузочные бункеры с системами ориентирования изделий;

- устройства активации поверхностей изделий различных типов;

- промежуточные и окончательные станции сушки;

- различные подающие, главные транспортные и выпускные конвейеры;

- системы регулировки печатных форм (в том числе с микропроцессорными системами управления и контроля);

- держатели для запечатываемых изделий;

- автоматические системы контроля, за параметрами печати;

- автоматизированные системы очистки тампонов и т.п.

Именно эти факторы влияют и определяют цену любой автоматизированной печатной линии.

Сушильное оборудование

При малотиражной печати, запечатанные изделия выкладываются на специальные стеллажи и сушатся в естественных условиях. При печати средних и крупных тиражей, в технологическом процессе тампонной печати, предусматриваются сушильные устройства, обеспечивающие принудительную сушка полученных красочных оттисков. Это вызвано тем, что в основном запечатываемые изделия изготавливаются из не впитывающих материалов, и без принудительного закрепления краски на оттиске поточный производственный цикл нанесения изображения предметы был бы более длительным. Наиболее распространенный способ сушки - сушка запечатанных изделий подогретым воздухом.

В последние годы активно продвигается на рынок и внедряется полимеризация красок и их сушка с использованием ультрафиолетового излучения. Этот вид сушки дает хорошие результаты, однако его применяют только с определёнными красками, связующее которых чувствительно к воздействию УФ лучей. Сушильные установки обычно монтируются на печатную машину с таким расчетом, что запечатанное изделие выходит из машины с уже полностью закрепленным красочным оттиском. Данный вид сушки особо выгоден на автоматических печатных машинах.

Вспомогательные принадлежности

Кроме основного технологического оборудования, в тампонной печати широкое применение находит различная оснастка и вспомогательные приспособления. Это технические устройства, облегчающие труд печатника и увеличивающие производительность работы, различные системы подачи и сортировки продукции, конвейеры горизонтального и вертикального типа, координатные столы, устройства очистки тампонов, диспенсеры для добавления в красочную ванну разбавителя, устройства обдува воздуха и ионизации, и т.д. Такие системы, как правило, конструируют с учетом вида запечатываемых изделий.

К дополнительным принадлежностям относятся: резиновые перчатки, баночки для смешивания краски, шпатель для размешивания краски, очищающие жидкости, ручные помпы для хранения и использования очищающей жидкости, ветошь, ванны для мойки деталей красочных узлов и т.д. Помимо этого на участке тампонной печати используется двухсторонний скотч, для фиксации оправок, односторонний скотч для осуществления первоначальной приводки, спирт 96% для удаления с поверхности запечатываемого материала бракованного оттиска. печатных машинах.

Открытая и закрытая красочные системы

Главным узлом любой машины тампонной печати является красочная система. Она бывает двух типов: открытая и закрытая.

Открытая красочная система (ОКС)

В этом случае краска находится в открытой ванночке («кипсейке») и свободно взаимодействует с воздухом, отсюда и основной недостаток данной системы – быстрое испарение растворителя и значит изменение свойств краски.

Комплект открытой красочной системы состоит из:

- красочной ванны;

- узла раскатки краски (форракель);

- держателя ракельного ножа;

- крепления для узла раскатки краски и держателя ракельного ножа.

Закрытая красочная система (ЗКС)

Комплект закрытой красочной системы состоит из:

- основания клишедержателя;

- клишедержателя (размер зависит диаметра чашки и модели станка);

- красочного контейнера с регулируемым магнитным прижимом;

- кольцевого керамического ракельного ножа;

- поводка для красочного контейнера;

- системы крепления к каретке машины.

В случае закрытой системы цикл состоит практически из тех же этапов, что и при «открытом» процессе. Отличие заключается в том, что краска находится в закрытом контейнере («чашке»), острые края которого (так называемое «ракельное кольцо») выполняют ту же функцию, что нож в предыдущем случае. «Закрытый» процесс предпочтителен при больших тиражах печати, так как краска, находясь в контейнере, не испаряется и не меняет своих свойств. К его недостаткам относится меньшая площадь рабочей поверхности клише и более высокая стоимость оборудования.

Печатные формы (клише)

На качество печатной формы значительное влияние оказывают материал, из которого она выполнена, и технология изготовления. Требования к печатным формам определяются спецификой процесса тампопечати. Наличие скользящего по поверхности ракеля требует высокой точности поверхности формы и достаточной твердости формного материала.

Для правильного выбора клише необходимо рассмотреть несколько важных факторов:

- количество оттисков, которые необходимо отпечатать;

- тип печати: многоцветная, тонкие символы, полутона, четырехцветные и т.д.;

- качество печати;

- тип красочной системы тампопечатного оборудования (открытый или закрытый);

- возможность самостоятельного изготовления печатной формы на данном клише.

На сегодняшний день на рынке широко распространены следующие виды клише для тампонной печати:

- фотополимерные;

- алюминиевые фоточувствительные;

- стальные.

Выбор того или иного вида клише определяется типом работы и тиражом печати. Применение ракеля для удаления краски с пробельных элементов требует чистоты поверхности и устойчивости к истиранию.

Технические требования к печатной форме сводятся к следующему:

- печатная форма должна быть изготовлена на пластине, соответствующей формату воспроизводимого изображения с учетом полей 15-30 мм;

- формная пластина из стали должна иметь твердость 40-70 ед. по Роквеллу , фотополимеризующаяся — 20-35 ед. по Роквеллу;

- поверхность формной пластины должна иметь чистоту 10-12-го класса;

- глубина печатающих элементов должна находиться в пределах 15-40 мкм (оптимально -  25 мкм).

Рабочее помещение, где изготавливаются печатные формы, должно быть защищено от попадании пыли и УФ-света, также должно быть оборудовано вентиляцией.

В качестве фотоформ для изготовления печатных форм используют диапозитив с нечитаемым (зеркальным) изображением желательно с матовым эмульсионным слоем.

Фотополимерные клише

Фотополимерные клише различаются количеством слоев фоточувствительного материала (одно- и двухслойные) и вымывным раствором (вымываемые водой, спиртом или щелочью). Они состоят из фоточувствительного покрытия (одно- или двухслойного) - толщиной около 0,2 мм, металлической основы - толщиной 0,3 мм, и адгезивного слоя, обеспечивающего скрепление первых двух слоев. Фоточувствительный слой обычно защищают специальной защитной пленкой (фольгой).

Процесс изготовления печатных форм на фотополимерных пластинах включает экспонирование, проявление (промывку), сушку и дополнительное экспонирование. Полученные таким образом печатные формы имеют тиражестойкость несколько тысяч оттисков, с их помощью могут быть воспроизведены изображения самой различной сложности, включая тоновые многоцветные.

Вне зависимости от способа изготовления печатной формы формная пластина должна иметь размеры, на 25-30 мм превышающие размеры изображения.

Полимерные клише имеют достаточно мягкую поверхность. Ракельный нож двигается вдоль клише под определенным давлением и поэтому погружается более глубоко в те участки изображения («плашки»), которые параллельны краю ножа, вследствие чего на печати появляются области с разной плотностью краски. Этот эффект называют «вычерпыванием». В большинстве случаев полностью избавиться от него не помогает ни многократная запечатка, ни поворот изображения. Для устранения этого эффекта используется повторное экспонирование клише сквозь растровую сетку (так называемый «опорный растр»). При этом «плашка» перестает быть открытой углубленной областью на клише и становится совокупностью небольших выступов («пиков»).

Эти «пики» служат следующим целям:

- поддерживают ракельный нож и исключают «вычерпывание»;

- снижают поверхностные напряжения в краске, благодаря чему красочный слой становится более ровным;

- удерживают краску на «плашках», не позволяя ей размазываться по клише во время перемещения ракельного ножа;

- делают более ровным красочный слой на тампоне во время забора им краски с клише.

Повторное экспонирование возможно лишь при использовании двухслойных клише. Однослойные фотополимерные клише могут применяться лишь в случаях очень четкого изображения небольшого размера без сколько-нибудь значительных «плашек». Кроме того, они существенно более дороги, чем двухслойные, поэтому используются чрезвычайно редко. При изготовлении спиртовымывных клише в качестве проявляющего раствора (удаляющего участки фоточувствительного слоя, соответствующие элементам изображения) используется спирт. В случае водовымывных — соответственно, вода. Водовымывные клише менее стойки к растворителям тампонных красок, а также для них сложнее добиться нужной глубины печатных элементов.

Для изготовления фотополимерных печатных форм к диапозитиву предъявляются жесткие требования. Он должен отвечать следующим

требованиям:

- оптическая плотность печатающих элементов не ниже 3,0;

- плотность вуали на пробельных элементах не должна превышать 0,06;

- изображение на диапозитиве должно быть зеркально-перевернутое (не читаемое со стороны эмульсии);

- размер диапозитива должен быть примерно равен формату пластины;

- диапозитив должен быть изготовлен на фотопленке с матовым эмульсионным слоем.

Следующее оборудование и приспособления, необходимые для создания изображения на фотополимерных формах в типографии:

- экспозиционная камера с УФ - лампами и вакуумом;

- смывная раковина;

- губка или кисточка;

- сушильный шкаф (до 100°C) или тепловентилятор;

- растровые сетки (80 линий/см с размер растровой точки 0.02-0.03 мм);

- смывочная жидкость;

- не экспонированные формы.

Схема технологического процесса изготовления фотополимерной печатной формы

Изготовлению формы предшествуют снятие с пластины прозрачной защитной пленки и установка диапозитива по штифтам.

Изготовление печатной формы начинается с экспонирования диапозитива, имеющего не читаемое изображение (95 сек для пластин ST 52 для позитивной пленки). Этот процесс обеспечивает формирование пробельных элементов. УФ-излучение проходит через прозрачные участки диапозитива и полимеризует слой по всей его толщине, причем в нижней части слоя пробельный элемент расширяется за счет светорассеивания и отражения от основы. В результате этого печатающие элементы приобретают различную глубину: мелкие — меньшую, а крупные — большую.

Качество дизайна и пленки также очень важный вопрос. При некачественно выведенной пленке не получится качественный отпечаток! Перед экспозицией пленки с прямым изображением необходимо убедиться, что она обращена к клише эмульсионной стороной позитива вниз. Черные области изображения позитива должны быть оптически плотными для того, чтобы уф-освещение гарантированно не проходило через них.

Затем с целью создания опоры для ракеля проводят экспонирование сетки-растра (60 сек для пластин ST 52 для растровой пленки). Сетка-растр — это растровый диапозитив с круглой прозрачной точкой, изготовленный на фотопленке с матовым эмульсионным слоем. Он необходим для формирования на печатающих элементах опорных точек, которые препятствуют опусканию ракеля в углубления печатающих элементов. В противном случае ракель удалит краску не только с поверхности пробельных элементов, но и из глубины печатающих элементов, что приведет к неравномерности красочного слоя на оттиске. При этом по всей поверхности печатающих элементов создаются мельчайшие пробельные элементы в виде точек. В качестве сетки-растра используется диапозитив с линиатурой 80-150 лин/см с относительной площадью растровой точки 80-90 %. Чтобы в последующем при печатании эти точки на оттиске заливались краской, они должны иметь диаметр 40-60 мкм.

Далее полученную копию подвергают вымыванию, при этом удаляется незаполимеризованный материал с печатающих элементов. Копию помещают в вымывной раствор при температуре 22-26 °С и протирают плюшевой щеткой. Время вымывания 1-2 мин, (40 сек для пластин ST 52 при частоте протирки щеткой в 1 круговое движение в секунду) причем не рекомендуется это время превышать (особенно в случае использования водовымывных пластин), так как в случае более длительного вымывания происходит набухание фотополимера, что приводит к быстрому разрушению растровых точек и снижению тиражестойкости печатной формы. Вымытую копию ополаскивают свежей порцией вымывного раствора и высушивают под вентилятором. Затем осуществляют контроль изготовленной формы с помощью 8-10-кратной лупы.

С целью повышения прочности печатной формы и устойчивости к истиранию ее подвергают дополнительной засветке в течение 6-10 мин (10 минут для пластин ST 52) и термообработке при температуре 80 °С для водовымывных пластин и 100-120 °С для спиртовымывных пластин в течение 10-15 мин.

Помните о четырех ключевых моментах, нужных клише для получения качественных результатов:

1. Убедитесь, что позитивы прямые.

2. Убедитесь, что глубина травления верная и нужная, и на изображении нет брака.

3. Используйте минимальное давление на ракель.

4. Чистите клише перед тем как убрать его на хранение, и защищайте его от попадания влаги.

Алюминиевые фоточувствительные клише

Клише из этого материала существенно более прочные (твердость 53-55 Hcr), чем фотополимерные, и имеют фиксированную глубину травления 20 микрон. Толщина клише - от 0,5 до 1 мм. Вследствие своей жесткости такие клише не требуют растрового экспонирования и предназначаются преимущественно для штриховых (без растровых) работ. Они также имеют достаточно высокую тиражестойкость - от 50 тыс.  до 100 тыс. оттисков.

Стальные клише

Основное преимущество стальных клише — существенно более высокая, чем у первых двух видов, тиражестойкость. Твердость стали: 61-63 Hrc. Такие клише изготавливаются по сложной, многоступенчатой технологии и, как правило, делаются на заказ для очень больших по объему работ. Ввиду высокой стоимости и длительности процесс изготовления в рекламной тампонной печати стальные клише, как правило, не применяются.

В промышленности получили широкое распространение тонкие стальные и толстые (до 10мм) стальные клише. Для их производства на предприятиях применяют специальные машины для травления стальных пластин.

Изготовление печатных форм на металлических пластинах весьма трудоемкий и продолжительный процесс. Подготовка печатных форм включает химическое обезжиривание поверхности пластины, нанесение и сушку копировального слоя, экспонирование фотоформы, проявление и обработку копии, травление.

Полученные таким образом печатные формы имеют тиражестойкость от нескольких сотен тысяч до 2-3 млн. оттисков.

Печатный тампон

Печатный тампон — одна из важнейших составляющих процесса тампонной печати. от правильного выбора тампона самым непосредственным образом зависит качество печати и, что немаловажно, стабильность печатного процесса, т.е. отсутствие существенной разницы между отпечатанными экземплярами в тираже. Так, оптическая плотность оттиска будет зависеть от коэффициента переноса краски графическая точность воспроизведения изображения — от точности передачи штрихов тампоном. Высокая износостойкость тампона увеличивает его тиражестойкость и улучшает технико-экономические показатели тампонной печати, особенно при работе на автоматических; машинах.

Тампоны изготавливаются из силиконовой резины. Функция тампона — перенос краски с клише на запечатываемый объект. В то время как клише в тампонной печати является индивидуальным, т.е. изготавливается для конкретного изображения, тампоны могут использоваться для различных работ.

Силиконовый тампон должен удовлетворять следующим требованиям:

- материал тампона должен быть однородным, без каких-либо посторонних включений, имеющих другую твердость или упругость (в противном случае возможен брак, особенно при печатании мелких деталей изображения);

- тампон должен иметь гладкую рабочую поверхность и правильную, соответствующую техническим условиям, форму;

- твердость тампона должна находиться в пределах 2-30 ед. по Шору;

- прочность тампона на разрыв — не менее 0,15 Мпа;

- разрывное удлинение тампона — не менее 100%;

- набухание тампона — не более 40% по массе;

- время восстановления 90% первоначальной высоты тампона — 1с.

Кроме хороших упругоэластичных свойств тампон должен обеспечивать отвод статического электричества и обладать стабильным поверхностным натяжением. Низкое поверхностное натяжение материала тампона дает возможность хорошего переноса краски. Для стабильного поверхностного натяжения большое значение имеет силиконовая составляющая материала тампона, которая примерно через год выпотевает из него, повышая натяжение и соответственно вызывая ухудшение передачи краски.

В тампопечати существует пять ключевых характеристик тампона, которые влияют на качество отпечатанного изображения:

1. Форма.

2. Размер.

3. Жесткость.

4. Чистота поверхности.

5. Материал.

Форма тампона – самый важный его параметр

Важно выбрать такую форму тампона, которая способна производить «накатывающие» действия как при заборе краски с клише, так и при переносе ее на запечатываемую поверхность. Без такого «накатывающего» движения между тампоном и запечатываемой поверхностью и/или клише может оказаться воздух, что приведет к неприемлемому результату при тампопечати из-за неправильного забора или переноса краски. Для достижения качества печати поверхность тампона должна накатываться на клише (форму) и область изображения запечатываемой поверхности. Чем больше накат, тем больше краски будет перенесено. Формы тампона в значительной степени зависит, насколько хорошо он сможет достигать эффекта скольжения.

Тампоны для запечатывания различных изделий

Тампоны имеют различную геометрическую форму, которая в основном зависит от характера изображения и формы запечатываемого изделия. Все формы тампонов можно разделить на группы:

Круглые - для печати больших и круглых изображений на плоских

и, в особенности на сферических предметах (кружки, пепельницы и т.д.).

Квадратные - универсальный тампон для печати мелких, средних и крупных изображений на различных предметах.

Прямоугольные - для печати небольших изображений на плоских предметах (зажигалки, брелоки и т.д.).

Седловидные и продольные - для печати длинных изображений с минимальными графическими искажениями (корпуса ручек, шкалы и т.д.).

Независимо от формы тампона, необходимо избегать тампонов с совершенно плоскими профилями, поскольку это может привести к проникновению воздуха во время забора и переноса краски. Тампоны любой формы могут иметь как закругленную, так и плоскую печатную поверхность, в зависимости от того, какой предмет будет запечатываться.

Наиболее оптимальной формой тампона для печатания на плоской поверхности является форма чаши. Угол качения тампона по отношению к плоскости печатания всегда прямой и не зависит от формы тампона. Степень кривизны оказывает влияние только на угол кривизны по отношению к этой прямой. Для качественной печати в нормальных условиях угол наклона качения составляет 20-50°.

Больший угол качения требуется в следующих случаях:

- воспроизведение изображений малого размера;

- воспроизведение высоколиниатурных растровых и тонких штриховых изображений;

- печать на объектах вогнутой формы;

- печать на фактурных поверхностях.

При печати на плоских гладких поверхностях следует использовать тампоны с закругленной или заостренной печатной поверхностью. Использование тампона с очень острым «носиком» может привести к выдавливанию краски и к неравномерной оптической плотности плашек. Для проверки совместимости форм тампона и запечатываемой поверхности следует выполнять тестовую печать.

Другой важный параметр тампопечати – это размер тампона по отношению к размеру изображения. Чем больше тампон, тем меньше будут возможные искажения изображения.

Увеличение высоты тампона позволяет повысить равномерность рабочих давлений и прочностные характеристики, уменьшить вклад механики деформирования тампона в графические искажения, улучшить условия переноса красочного слоя и снизить общий уровень нагрузок на механизм натиска.

С другой стороны, высота тампона ограничена конструкцией печатного аппарата тампонной машины и возможностью возникновения продольных и поперечных колебаний массы тампона, которые делают возможным получение некачественного оттиска.

Ширина и длина тампона определяются прежде всего размерами переносимого изображения. Непременным условием получения качественного оттиска является достижение при контакте тампона с печатной формой и запечатываемой поверхностью необходимой величины зоны контакта. Размер зоны контакта тампона с изделием должен превышать размеры изображения минимум на 5-10 мм.

Часто расстояние между клише и корпусом тампонной машины позволяет определить максимальный размер тампона, который допустимо использовать.

Рабочие давления в контакте тампона с запечатываемым изделием и печатной формой являются одним из факторов, определяющих качество красочного оттиска. От их величины, распределения и изменения во времени зависят такие параметры, как толщина и равномерность красочного слоя, графические искажения.

При выборе формы тампона для печати новых конфигураций запечатываемых изделий и улучшении существующих необходимо учитывать величины давлений при максимальном их постоянстве по полю оттиска.

Одной из наиболее распространенных форм запечатываемого изделия и печатной формы является плоскость. В таких условиях практически все тампоны при сжатии с плоскостью обеспечивают равномерность контактных усилий.

Особое внимание следует обратить на острие (кончик) тампона. Это самая сложная зона, в особенности при печатании плашек. Если острие тампона не может касаться пробелов, то следует применять тампон со средним углом качения и более острым концом. У более плоского тампона угол качения был бы слишком мал и это привело бы к образованию просветов на изображении. При использовании слишком острого тампона в местах соприкосновения возникло бы слишком большое давление, которое при печатании плашек выдавило бы краску.

Поверхность тампона

Печатная поверхность тампона имеет разделение на зоны, которые необходимо учитывать в процессе подготовки к печати.

Поле контакта – зона соприкосновения тампона с клише и изделием. Подразделяется на переднее и заднее по отношению к направлению движения тампона. Зависит от расположения тампона в пространстве относительно клише или изделия, а также давления тампона (чем больше давление, тем больше поле). Для печати лучше подходит переднее поле, т.к. при использовании заднего на практике возможно непропечатывание крайних нижних или верхних элементов изображения. Размер зоны контакта тампона с изделием должен превышать размеры изображения минимум на 5-10 мм.

Поле печати – поле, на котором находится переносимое тампоном изображение, соответствующее по своим габаритам размеру изображения. Связано с полем контакта – если поле контакта недостаточно по размерам, возможны потери элементов и непропечатки в изображении. Поле печати не должно вплотную прилегать к границам тампона, а должно иметь запас расстояния по длине и ширине минимум в пару мм во избежание искажения и непропечаток.

Острие (макушка) тампона – место наибольшей деформации у тампона, которое следует избегать для использования в качестве поле печати. Макушка тампона годится для печати только на новых тампонах, а в процессе эксплуатации тампона быстро приходит в негодность и плохо переносит краску, образуя непропечатки. Как правило на тампонах имеет размеры по ширине от 1/6 до 1/4 ширины тампона в зависимости от срока эксплуатации тампона.

Рекомендации по выбору формы тампона для тампопечати

Используйте данные рекомендации при выборе формы тампона для конкретной работы:

- Прежде всего, испытайте свои стандартные тампоны, которые, как вам кажется, способны выполнить данную работу. Проведите пробную тестовую печать для того, чтобы удостовериться, что предполагаемая зона печати соответствует тампону.

- Если форма тампона, который вы выбрали, обеспечивает удовлетворительную печать только на части поверхности, ищите тампон похожей формы, но имеющий расширение профиля в нужном направлении, чтобы покрыть изображение целиком. Причиной растискивания изображения или непропечатки его на краях почти всегда являются неподходящие тампоны.

- Если тампоны, которые вы считали подходящими, все-таки не подошли, попробуйте те, что кажутся вам неподходящими. Возможно, у этого тампона будет другой угол и это, сможет, решить проблему.

- Неправильный забор краски во время тестовой тампопечати обычно означает, что между поверхностью тампона и клише присутствует воздух. Внимательно понаблюдайте за ходом тампона для того, чтобы убедиться, что тампон производит накатывающее действие.

- По возможности всегда убеждайтесь в том, что края тампона не контактируют с областью изображения на клише. Это уменьшает толщину красочного слоя в этой точке, что приводит к неравномерному переносу краски.

- Если тампон «перенапряжен» (то есть он слишком маленький для изображения) или изображение слишком близко располагается к краю тампона, скорее всего, будут проявляться искажения. Всегда работайте на минимальном давлении, при котором происходят забор краски с клише и отдача краски на изделие. Если тампонный станок работает слишком быстро, излишнее давление тампона может вызвать растискивание или недостаточный перенос краски.

- Если ваши экспериментаторские действия не уменьшили искажения отпечатка до приемлемого уровня, а покупка тампона «под заказ» исключена, вам остается произвести смещение (поворот) изображения на клише - для компенсации.

Жесткость

Жесткость представляет собой способность тела сопротивляться образованию деформации. Жесткость тампона или материала, из которого он изготовлен, определяет значение давления между контактирующими поверхностями в процессе печатания. Давление поверхности тампона, накатывающегося на слой краски в ячейке печатающего элемента, вызывает больший или меньший сдвиг краски в зависимости от большей или меньшей жесткости тампона. Таким образом, жесткость тампона и создаваемое им давление в зоне печатного контакта влияет на полноту  перехода краски с печатной формы на поверхность тампона.

Жесткость тампона обычно определяется количеством силиконового масла, используемого при формовке тампона. Чем жестче тампон, тем меньше силиконового масла было добавлено.

Стандартные тампоны изготавливаются четырех степеней жесткости и подходят для большей части тампонного оборудования. Многие производители тампонов подцвечивают тампоны четырех стандартных типов жесткости при помощи пигмента, добавляемого в сам силикон, или при помощи подкрашивания основания тампона. Не все производители используют одинаковую кодовую систему, поэтому к приводимой ниже таблице кодировки тампонов не стоит относиться как к стандарту:

Цвет / Жесткость

Синий / 550 Shore (+2) (по Шору)

Розовый / 500 Shore (+2) (по Шору)

Зеленый / 450 Shore (+2) (по Шору)

Белый / 400 Shore (+2) (по Шору)

Желтый / 350 Shore (+2) (по Шору)

Чем жестче тампон, тем выше качество печати. Однако жесткий тампон требует большей мощности от тампонной машины и не пригоден для тампопечати:

- печать на хрупком, стеклянном изделии (елочная игрушка);

- печать на мягкой поверхности (резина);

- так как жесткий тампон может деформировать изделие;

- запечатываемое изделие имеет большую кривизну (кружка, стакан).

В этом случае мягкий тампон обеспечит лучший перенос краски.

Используйте более мягкий тампон, если мощности вашей тампонной машины не достаточно для получения удовлетворительного оттиска.

Специальные тампоны с жесткостью 550 Shore подходят для печати на абразивных поверхностях и материалах с текстурированной окраской (рукоятки включения «поворотников» на автомобиле, ручки включения стеклоочистителей и т.п.). Для тампопечати на подобных поверхностях потребуется тяжелая белая краска, и тампон должен не бояться абразивной природы поверхности.

Используйте следующие наблюдения для выбора тампона нужной вам

жесткости:

- Жесткие тампоны больше всего подходят для большинства текстурированных, поверхностей, вы можете также использовать их для печати изображения на утопленных областях рядом с рельефной поверхностью, когда тампону нужно скользить через «ступеньку».

- Вы можете также использовать жесткие тампоны в тех случаях, вам требуется установить на одну тампонную голову машину множество тампонов, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (например, при печати на компьютерной клавиатуре).

- Используйте более мягкие тампоны для тампопечати на плохо очерченных поверхностях, а также используйте их для тампопечати на хрупких предметах.

- Вы должны работать с более мягким тампоном, если мощность вашей машины не позволяет в достаточной степени уплотнить тампон для достижения удовлетворительного накатывающего действия.

- Избегайте использования тампонов разных жестокостей на одном и том же запечатываемом материале, так как толщина перенесенного на поверхность красочного слоя будет неодинаковой. Это особенно важно при работе с тампонной матрицей (несколько тампонов, установленных на одном держателе).

Чистота поверхности

Для чистки тампонов в процессе  работы и после нее наилучшим способом удалить твердые частицы грязи, высохшую краску и пыль является скотч, широко используемый для упаковки. Благодаря этой простой процедуре улучшается качество изображения и продлевается срок службы тампона.

Специальные тампоны для больших изображений

В ряде случаев необходимо запечатать обширную площадь изображения, а у машины недостаточно мощности для того, чтобы сжать столь жесткий тампон мягким движением. Есть два способа решения этой проблемы.

Первое – использовать тампон, полый внутри, что обеспечит ту же жесткость. Эта техника также снижает стоимость силиконовой резины, необходимой для такого большого тампона. Второй способ - использовать тампон с двойной жесткостью, внутренняя часть которого сделана из более мягкого материала, а внешний слой - из более жесткой резины. Оба метода могут помочь, но второй способ позволяет получить более стабильный тампон.

Существует и другой тампон, очень необычной конфигурации имеющий полость, которая наполняется воздухом непосредственно перед забором краски с клише. Тампон остается заполненным до тех пор, пока не начнет контактировать с поверхностью. В момент контакта тампона с поверхностью из него выкачивается воздух. Спущенный тампон значительно облегчает печать по большим поверхностям, а также позволяет запечатать 180 градусов сферы (полусферу), когда стандартным тампоном, как правило, можно запечатать на цилиндре или на сфере не более 100 градусов.

Срок службы тампона

Принято считать, что гарантийный срок службы тампонов составляет 50 000 отпечатков: некоторые производители утверждают, что речь идет о 75 000. Но тампон может служить и меньше – обычно это случается из-за неправильной установки, когда движение тампона вниз во время забора или передачи краски получается слишком длинным, в результате тампон из-за чрезмерного давления преждевременно разрушается. При работе с красками для керамики тиражестойкость тампона составляет 20 000 - 25 000 оттисков, так как размер частиц пигмента крупный и сокращает срок службы тампона.

Уменьшают срок службы тампона следующие факторы:

- печать на объектах с острыми краями или выступами;

- загрязнение тампона;

- использование красок с острыми абразивными частицами пигмента;

- использование красок на агрессивных растворителях;

- повышенное давление печати;

- использование агрессивных растворителей для очистки тампона;

- неправильные условия хранения.

Поэтому первое и, пожалуй, самое главное правило – использовать при тампопечати минимально возможное давление для получения приемлемого результата. Другие, не менее важные, правила по продлению срока жизни тампона при тампопечати выглядят следующим образом:

- Использовать сильный растворитель только для первоначального удаления силиконового масла с поверхности.

- Использовать слабый растворитель, например спирт или, что лучше, скотч, если тампону требуется чистка в процессе тампопечати.

- Всегда использовать скотч для удаления грязи и высохшей краски перед началом тампопечати.

- Не применять слишком большого давления на тампон.

- Убедиться, что на поверхности запечатываемого изделия нет грязи и острых частиц.

- При работе с тампонами, имеющими деревянную основу, следить за тем, чтобы винты, фиксирующие основу тампона, не проникали в резину.

- По возможности избегать печати рядом с острыми краями запечатываемого предмета.

- Использовать тампон настолько большого размера, насколько это необходимо для работы.

- Никогда не хранить один тампон на другом.

- Если тампоны поставляются в защитной упаковке, использовать ее для хранения тампонов на своем рабочем месте.

- Обращаться с тампонами очень бережно, хранить их.

- Не храните тампоны вблизи источников тепла, и не подвергайте их воздействию прямых солнечных лучей.

- Регулярно используйте специальное масло для регенерации тампонов.

- При эксплуатации используйте правило – восемь часов работы на восемь часов отдыха тампона.

Регенерация печатного тампона

Для предотвращения накопления остаточных деформаций необходимо проводить ряд действий, способствующих восстановлению упруго-эластичных свойств тампона. Во-первых, после завершения работы необходимо очистить тампон от краски, используя только специальные растворы (если с поверхности необходимо удалить остатки засохшей краски, то не рекомендуется использовать для этого сухую ткань – лучше воспользоваться скотчем).

На следующем этапе на поверхность тампона наносится тонкий слой силиконовой смазки, которая впитывается поверхностными слоями тампона и способствует его дальнейшей регенерации. Следует отметить, что перед следующим использованием тампона смазку необходимо удалить специальным очистителем, который наносится на поверхность мягкой, но не пушистой тканью. Как только поверхность становится слегка матовой - тампон пригоден для печати. Обратите внимание на то, что исключается возможность использования для очистки поверхности активных растворителей таких, как трихлорацетон, спирт, растворитель краски и т.д. В противном случае можно испортить тампон.

В некоторых случаях бывает, что новый тампон без предварительной обработки поверхности не воспринимает краску. Первоначально поверхность тампона необходимо протереть разбавителем краски с помощью мягкой салфетки.

Печатный ракель и форракель

Ракель необходим для удаления краски с пробельных элементов формы.

В зависимости от типа используемого клише применяют ракельные ножи, изготовленные из различных материалов (сталь, пластмасса). Это объясняется тем, что материал ракеля в тампонной печати должен быть несколько мягче материала формы, так как в противном случае он будет оставлять царапины на ее поверхности.

Размеры печатного ракеля должны быть соизмеримы с печатной формой, то есть ракель должен быть несколько больше ширины воспроизводимого изображения, чтобы обеспечить полное удаление краски с пробельных элементов за один проход, но одновременно меньше ширины печатной формы, иначе в процессе работы происходит неравномерный износ лезвия.

Толщина ракеля определяет характер работ, которые возможно отпечатать при использовании данного ракеля. Например, ракельные ножи толщиной 0,2 и 0,4 мм используют для печати полутоновых изображений с высокой линиатурой растра, а ракельные ножи толщиной 0,5 – 0,6 мм используются только при работе с клише, созданными на базе толстых стальных формных пластин, при этом воспроизводимое изображение может быть штриховым или полутоновым, но с невысокой линиатурой растра.

Форракель

Форракель – это приспособление, которое представляет пластину с пазом (иногда валик), который возвращает краску на клише, тем самым, заполняя её печатное изображение. На станках с закрытой красочной системой функции ракеля и форракеля выполняет красочный стакан.

Экспонирующая установка

Наиболее важным оборудованием для изготовления печатных форм являются экспонирующие установки. Установки бывают с механическим или вакуумным прижимом. Вакуумный принцип предпочтительнее, т.к. он обеспечивает более точный контакт диапозитива с фотополимерной пластиной, особенно при воспроизведении изображений с мелкими элементами, в том числе и растровыми. Неплотный контакт вызывает эффект подкопирования.

В качестве источников света копировальные устройства оборудованы лампами с максимумом излучения света с длиной волны 360-380 нм. Это могут быть металлогалогеновые лампы или чаще трубчатые УФ-лампы. Копировальные установки различаются по количеству и мощности установленных ламп, а также по формату.

Этапы настройки тампонного станка

1. Подобрать тампон по форме и размеру в зависимости от размера логотипа и формы запечатываемой поверхности.

2. Подготовить оснастку для изделия. Основное требование к оснастке - изделие должно устанавливаться в оснастку без люфтов (для нестандартных изделий используем гипсовые формы).

3. Позиционирование тампона относительно печатной формы.

4. Спозиционировать изделие относительно изображения, которое находится на тампоне.

5. Пробная печать.

Принципы тампонной печати

Нормальное протекание печатного процесса в тампонной печати возможно при следующем условии:

Аф < Кк < Ат - при переходе краски с печатной формы на тампон,

Ат < Кк < Aп- при получении оттиска на изделии,

Аф - адгезия краски к форме,

Кк - когезия краски,

Ат - адгезия краски к тампону,

Ап - адгезия краски к поверхности изделия.

Адгезия - это величина, характеризующая прочность соединения двух разнородных тел, например величину прилипания краски.

Когезия же характеризует прочность тела, например печатной краски. На величину когезии краски оказывают влияние ее вязкость и толщина красочного слоя.

Для того чтобы понять, почему колебания температуры и другие изменения в окружающей среде способны оказывать сильное воздействие на качество тампопечати, необходимо вспомнить основные принципы тампонной печати. Для того чтобы силиконовый тампон забрал краску с клише и перенес ее на запечатываемый материал, с поверхностным натяжением краски должны произойти очень быстрые изменения, обусловленные испарением растворителей. Более того, тампонная печать – это тонкопленочный процесс. Он начинается с глубины травления клише – только 25 микрон… и только около половины краски забирает тампон. При этом из краски, 60% которой приходится на растворитель, испаряющийся в процессе движения тампона, оставляя лишь 5-микроновый слой сухой краски, переносимой на предмет.

И теперь вам должно быть понятно, почему этот тонкий красочный слой является таким восприимчивым к изменениям в температуре, уровню влажности, статике, возможно, и даже к перемене воздушных потоков, обусловленной открытой форточкой или дверью в цех. Контролирование процента испаряемого из краски растворителя – это ключ к преодолению воздействий изменений, происходящих в окружающей среде. Если растворитель испаряется слишком быстро, краску, даже не удастся забрать с клише - она просто высохнет в углублениях формы! Если же растворитель испаряется слишком медленно, поверхность у тампона может оказаться недостаточно клейкой для того, чтобы поднять краску из углублений формы. При таких крайних значениях обе ситуации приводят к одному и тому же результату – к недостаточному количеству краски или к ее полному отсутствию на тампоне. Более того, если краска находится на тампоне, эффект будет сходный. Если растворитель улетучивается слишком быстро, краска высыхает и остается на тампоне. Если растворитель испаряется слишком медленно, с тампона на поверхность изделия перейдет только небольшое количество краски.

Добавление растворителей

В большинстве случаев в процессе тампопечати вам потребуется регулярно добавлять растворитель в краску. Сколько потребуется его добавлять и как часто, будет зависеть от окружающих условий, а также от типа оборудования, которое вы используете. Машины с закрытой красочной системой, например, не допускают испарения растворителей из красочной ванны (чашки), поэтому, как правило, добавлять растворитель во время работы здесь не требуется. В теплом помещении, при открытой ракельной системе, в процессе тампопечати вы должны будете добавлять растворители каждые 20-30 минут. Но помните: всегда добавляйте строго определенное количество – не делайте этого наугад!

Использование различных растворителей

Использование определенных растворителей для тампонной печати обеспечивает полный контроль над процессом тампонной печати. Различные растворители для тампонных красок имеют разные температуры кипения. Те, у которых точки кипения низкие, известны как быстрые и быстро испаряются; те, у которых точки кипения выше, известны как медленные и улетучиваются медленно. Поставщики обычно дифференцируют их при помощи букв или цифр. Например, No.1 – это быстрый растворитель (известный как разбавитель), тогда как No.9 – это медленный растворитель. Необходимо подбирать растворители, с подходящие для ваших текущих влажности и температуры. Обычно при продаже красок для тампонной печати предлагается некий стандартный набор растворителей, подходящий для некоего стандартного климата. Но это не страшно – всегда можно смешать свой собственный состав. Используйте самый быстрый разбавитель из предлагаемых производителем тампонных красок как основу, а затем добавьте растворитель, действующий медленнее, перед смешиванием с краской. Никогда не добавляйте очень медленный растворитель непосредственно в краску, которая находится в красочной ванне тампонного станка, так как краска как бы «свернется» и ее придется выбросить. Всегда сначала смешивайте отвердитель с быстрым разбавителем. При смешивании различных растворителей и тампонных красок следуйте инструкциям производителя. Кроме того, никогда не смешивайте растворители разных производителей.

Контроль над температурой и воздушным потоком

Чем стабильнее условия окружающей среды, тем более эффективно вы можете контролировать данный процесс. Казалось бы, установи кондиционер - и нет проблем! Но температура в помещении - это еще не все! Есть ряд других параметров, которые необходимо контролировать, но которые не столь очевидны. Например, устанавливайте тампонный станок подальше от воздействия прямых солнечных лучей. Не стоит располагать машины тампонной печати близко от конвейерных сушек. Не ставьте тампонный станок в тех зонах производственного помещения, которые подвержены значительным температурным колебаниям, даже если они кондиционируются, например, у входа/выхода из помещения.

Если в помещении, где вы работаете, кондиционер отсутствует, можно попытаться выйти из положения. Используйте строительные фены или тепловентиляторы. Когда температура низкая, и растворитель, находящийся в краске, улетучивается недостаточно быстро, то горячий или даже холодный воздушный поток, нагнетаемый феном или вентилятором на тампон либо на запечатываемую поверхность, сильно улучшит результат тампопечати. А далее, методом проб и путем экспериментов, вы сможете определить нужную скорость, температуру, и направление воздушного потока в процессе тампопечати.

Не стоит забывать о роли, которую играет температура, безотносительно к процессу тампонной печати. Речь идет, например, о хранении запечатываемых материалов до, а в ряде случаев и после тампопечати. Часто запечатываемые материалы хранятся на складах, которые редко отапливаются. И когда вы принесете эти материалы в теплое помещение, особенно в зимний период, разница в поверхностных температурах, весьма вероятно, приведет к удручающему результату. На запечатываемой поверхности может образоваться очень тонкий слой конденсата, который в основном не виден невооруженным глазом. В подобных условиях вам будет трудно добиться хорошего отпечатка или приемлемого прилипания краски. Для предотвращения подобной ситуации принесите материалы в цех за несколько часов до тампопечати, чтобы дать им время вылежаться до стабильной температуры. Продукция, которую необходимо хранить после тампопечати, также может подвергнуться воздействию низких температур. Если вы используете двухкомпонентную тампонную краску, не давайте запечатанным изделиям попадать в температурные условия ниже 15 °C до тех пор, пока они полностью не высохнут (отвердеют). Помните, что процесс отвердения тампонной краски может длиться до четырех дней и даже дольше. Если температура изделий упадет ниже 15 °C, тампонная краска перестанет отвердевать и в дальнейшем может облучиться с запечатываемого изделия.

Боритесь с пылью в помещениях, где установлен тампонный станок

Держите тампонную машину подальше от окон и систем вентиляции. Например, не располагайте ее под воздуховодом или у форточки. Циркулирующий воздух не только обеспечивает быстрое испарение растворителя, но также может стать причиной загрязнения, особенно, при печати достаточно больших изображений или при пропечатывании изображения несколько раз для увеличения непрозрачности отпечатка. Многие изделия, с которыми работают печатники тампонной печати, упакованы в картонные коробки, что, разумеется, вызывает образование пыли. Отсюда правило: распаковывайте изделия подальше от тампонного станка. Пыль в вашем производственном помещении будет попадать на липкие детали запечатываемых материалов, загрязнять печатный тампон. Кроме того, загрязнения сокращают срок службы тампона. Единственный способ преодолеть эту проблему – неизменно поддерживать чистоту в помещении, где установлено тампонное оборудование. Необходимо пылесосить полы, а не подметать их, так как веник (метла) только перемещает пыль и та неминуемо осядет на клише, красочную ванну и иные детали тампонного станка. Уборку следует делать ночью, после того, как производство остановлено. Протирайте все поверхности, а не только пол, влажной тканью. Пользуйтесь во вне рабочее время люстрой Чижевского для уменьшения уровня запыленности в помещениях, где находятся тампонные станки.

Контроль над влажностью и статикой

Низкая влажность часто вызывает проблемы с большинством видов печатных процессов, к тому же при работе тампонного станка образуется статическое электричество, так как силикон тампонов является диэлектриком, который деформируется в процессе печати. Кроме того, зачастую мы печатаем по пластиковым поверхностям, что создает дополнительный источник статического напряжения. Типичным результатом воздействия статического электричества на процесс тампопечати является образование пробельных элементов (плешь) на запечатываемой поверхности. И причина здесь не в недостаточной глубине формы (клише), которую вы травили. К сожалению, эту проблему труднее решить, чем заметить. Самое простое решение – уменьшить количество статического электричества путем снижения скорости работы тампонного станка, в первую очередь на этапе забора краски и ее отдачи. Пробовали заземлить тампоны и клише, но это слабо помогает решению данной проблемы. Больше пользы приносит нахождение кипящего чайника или автономного увлажнителя рядом с машиной. Если вы используете увлажнитель, убедитесь, что он саморегулирующийся и может поддерживать заданный уровень влажности.

Другими возможностями, уменьшающими статику в процессе тампонной печати, является использование антистатических средств и коронарных разрядников. Антистатические приспособления снизят классические дефекты: «игловидные брызги» краски при тампопечати, но следует быть осторожным, используя их, так как иногда они способны разрушить химический состав краски. А использовать коронарный разрядник можно только при тампонной печати по пленкам или другим плоским поверхностям.

Контроль над скоростью машины

Другая проблема, которую упускают из виду некоторые печатники, заключается в том, насколько быстро работает тампонный станок. Регулируя скорость работы тампонного станка, вы даете растворителю больше или меньше времени на испарение, что позволяет вам в той или иной мере реагировать на изменения влажности в помещениях на производстве. При понижении скорости тампопечати также снижается и количество статики, вырабатываемой тампоном в процессе тампопечати.

Самая распространенная ошибка, которую совершают в этом случае, состоит в том, что тампопечать ведут на слишком высоких скоростях. Снижение скорости часто позволяет улучшить качество тампонной печати и уменьшить количество брака. Помимо того тампопечать на невысоких скоростях обеспечивает забор большего количества краски с клише и передачу ее на запечатываемую поверхность, что увеличивает укрывистость. К тому же снижается вибрация машины, да и оператор в этом случае может отслеживать качество гораздо более тщательно. Основные составляющие печатного цикла тампонной машины - это контроль над забором краски и ее отдачей. Нет смысла покупать автоматическую машину, которая не позволяет регулировать скорость этих двух этапов (известных как «время выстоя»). Данная функция позволяет тонко настроить печатный процесс, поскольку то, как тампон поднялся или опустился на клише и на поверхность, определяет, в конкретных рамках, и переносимое количество краски. Вы пытаетесь достичь мягкого, прокатывающего движения тампона, а «мягкого» чаще всего означает «медленного». Машины без функции регулировки времени выстоя тоже способны работать достаточно адекватно, но эта функция поистине незаменима, когда вы сталкиваетесь с проблемой качества печати и вам необходимо поддерживать скорость машины.

Как справляться с температурными колебаниями

Слишком жарко

В теплом воздухе растворитель будет испаряться из тампонной краски слишком быстро. Краска на тампоне будет высыхать и лишь частично перенесется на запечатываемую поверхность, если вообще перенесется. Есть несколько вариантов решения этой проблемы:

- Ускорить передний ход тампонного станка при движении тампона.

- Добавить замедлитель в тампонную краску. Чем выше температура в помещении, где работают тампонные станки, тем больше следует добавлять замедлителя.

- Снизьте температуру окружающей среды – используйте кондиционер, но зачастую достаточно просто отодвинуть тампонный станок от источников тепла (например, батареи отопления, зоны воздействия прямых лучей солнца).

Слишком холодно

Если температура воздуха низкая, растворители будут испаряться из тампонной краски недостаточно быстро. В результате тампонная краска не сможет хорошо прилипать к запечатываемой поверхности. В этом случае будут видны пятнистые отпечатки, местами – раздавливание краски, будут получаться отпечатки, различающиеся плотностью цвета, и на отпечатках даже могут, сохраняться остатки предыдущих цветов, - в случае многокрасочной тампопечати. При многокрасочной печати наблюдается еще один неприятный эффект, когда тампон забирает некоторое количество краски, оставшейся на запечатываемой поверхности от предшествующей краски, и возвращает ее в клише. С течением времени это станет причиной изменения цвета краски в красочной ванне. Решения этой проблемы:

- Замедлить передний ход тампона.

- Добавить быстросохнущий разбавитель в тампонную краску.

- Использовать фен, направленный на тампон, когда тот движется вперед после забора краски, чтобы ускорить испарение растворителя.

- Увеличить температуру окружающей среды.

Простой тест на определение скорости высыхания краски

Простой вопрос: как узнать, что краска сохнет слишком быстро или недостаточно быстро? Простейший способ узнать это - слегка провести кончиком пальца по тампону после того, как тот закончил ход. Если краска высыхает очень быстро, палец останется чистым. Если тампонная краска сохнет недостаточно быстро, то краска размажется.

Процесс тампонной печати. Печатные этапы

Исходное состояние печатной машины

a) Тампон находится над изделием.

b) Краска наброшена на клише (В изображении клише находится краска).

c) Изделие установлено для печати.

В начале этапа вся поверхность клише заполнена тонким слоем краски с помощью накатного валика (форракеля). Краска должна равномерно покрывать клише, особенно области печатных элементов. Если на области печатных элементов не будет равномерного слоя краски (или будет его отсутствие), возможно засыхание в них краски и последующие проблемы вследствие этого с переносом краски из клише на тампон. Если краска слишком густая или наоборот слишком жидкая, то орошение клише будет неравномерным. Недостаток краски в ванночке также сказывается на орошении.

На данном этапе важным требованием является обеспечение равномерного орошения клише краской.

Опускание ракельного ножа

a) Тампон находится над изделием.

b) Краска наброшена на клише (В изображении клише находится краска).

c) Изделие установлено для печати.

d) Ракель опустился на клише.

Ракель должен давить на клише с минимальным давлением, необходимым для очистки клише от краски в следующем этапе. Низкое давление не позволит ракелю очистить клише от краски, а при высоком ракель будет вычерпывать краску из печатных элементов, тем самым уменьшая толщину и без того тонкого красочного слоя. К тому же высокое давление негативно сказывается на физическом состоянии самого ракеля и клише. Оптимальное давление определяется визуально в следующем этапе, а на этом в процессе настройки станка к печати необходимо убедиться в оцентровке ракеля относительно клише и достаточной ширине ракеля относительно размера логотипа.

Перемещение тампона и очистка краски с клише

a) Тампон перемещается в сторону клише.

b) Краска ракелем счищается с клише (В углублениях изображения краска остается).

c) Форракель погружается в красочную ванну.

Ракель удаляет краску с пробельных элементов клише, оставляя ее только в вытравленных углублениях клише (печатных элементах). После удаления лишней краски с клише поверхность слоя краски в углублениях становится более густой и липкой, и за счет того, что растворитель начинает улетучиваться, увеличивается способность краски смачивать тампон. Если клише не очищается от краски, то либо давление ракеля низкое, либо краска слишком густая. Неравномерное удаление краски с клише также возможно при деформированном ракеле.

На данном этапе важным требованием является качественная очистка пробельных элементов клише от краски.

Опускание тампона на клише

a) Тампон опускается на клише, при контакте с клише происходит его деформация.

b) Краска входит в контакт с поверхностью тампона.

Сила, с которой тампон давит на клише, должна быть достаточной для переноса краски из печатных элементов клише на поверхность тампона. При недостаточном давлении краска из печатных элементов может не перейти на тампон в достаточном количестве, и в результате изображение на изделии получится с непропечатками и потерей элементов. При слишком большом давлении изображение в конечном итоге может получиться с потерей тонких элементов или с растискиванием (Растискивание - увеличение площади печатного элемента на оттиске относительно его площади). Также при чрезмерном давлении быстрее изнашивается тампон.

На данном этапе важным требованием является обеспечение оптимального давления тампона на клише, а в случае многокрасочной печати – единого параметра давления для всех тампонов.

Забор тампоном краску из клише

a) Тампон поднимается от клише, забирая с собой краску.

b) Краска переходит с клише на тампон.

Тампон располагается непосредственно над клише, опускается на клише для того, чтобы забрать краску, а затем поднимается снова. Физические изменения в краске (испарение растворителя), которые происходят после удаления краски с пробельных элементов клише, в сочетании со значительным давлением силиконового тампона в момент прижима к клише, являются причиной того, что краска переходит из углублений клише (печатных элементов), на тампон прилипая к нему.

Нередко печатники пытались увеличить количество краски, переносимое на тампон, углубляя клише (увеличивая время травления), поскольку полагали, что, чем больше краски будет в клише, тем больше ее передастся на тампон, а значит и - перейдет на запечатываемую поверхность. Это представление основывается на заблуждении, будто тампон забирает с клише 100% краски. В реальности, только часть краски действительно забирается тампоном. Другими словами, этот способ позволяет добиться лишь незначительного увеличения количества переносимой краски.

На данном этапе важным требованием является обеспечение забора краски тампоном из печатных элементов клише. На переход краски из углублений клише на тампон влияют:

1. Сила давления тампона на клише (см. печатный этап №4).

2. Консистенция краски (при слишком густой краске тампон заберет недостаточное количество краски вследствие ее пересыхания - изображение получается с нечеткими краями, растискиванием и с потерей элементов; при слишком жидкой краске тампон также может забрать недостаточное количество краски - изображение получается смазанным).

3. Физическое состояние поверхности тампона (при изношенной, поврежденной или загрязненной поверхности тампон производит недостаточный забор краски с потерей элементов изображения).

4. Форма тампона и степень наката его поверхности (чем больше степень наката, тем больше краски будет забрано и перенесено; плоский тампон проблематичен в заборе краски, поэтому такой тип тампона следует избегать).

5. Глубина клише (при неглубоком клише могут теряться элементы и красочный слой будет тоньше, при глубоком также возможны потери элементов).

6. Скорость печати (при слишком большой или малой скорости печати тампон может испытывать проблемы с забором краски вследствие недостаточного или чрезмерного испарения растворителя в краске в углублениях клише).

Перемещение тампона к изделию

a) Тампон перемещается к изделию, перенося с собой краску.

b) Краска находится на тампоне.

c) Форракель наносит краску на клише, заполняя печатное изображение.

После того как тампон поднимется с клише и вернется в свое исходное, вертикальное положение, он движется в сторону изделия до тех пор, пока не расположится непосредственно над запечатываемым изделием. На данной стадии процесса липкости у краски хватает только для того, чтобы удержаться на тампоне. В это время на поверхности тампона происходят следующие процессы: растворитель испаряется из слоя краски (в атмосферу) и одновременно проникает внутрь тампона, уменьшая эффект прилипания между краской и тампоном.

На данном этапе важным требованием является обеспечение липкости краски по отношению к тампону. На липкость краски влияет скорость испарения из нее растворителя, а значит:

1. Тип растворителя в краске и наличие замедлителя (быстрый растворитель испаряется быстрее, медленный дольше; замедлитель очень сильно уменьшает скорость испарения)

2. Скорость перемещения тампона от клише к изделию (при быстром перемещении эффект испарения растворителя из краски на тампоне меньше, чем при быстром)

3. Температура помещения (в холодном помещении растворитель испаряется медленнее)

4. Сторонний обдув воздухом, например феном (очень быстро испаряет растворитель и снижает липкость краски к тампону путем ее “высушивания” - эффективно при наличии замедлителя в краске и холодной температуре).

Липкость краски на тампоне должна быть оптимальной, чтобы тампон на следующем этапе перенес краску изображения на изделие полностью и без проблем.

Если из краски испарится слишком много растворителя, т.е. если она будет пересушенной, то тампон может не перенести ее на изделие полностью в следующем этапе, и она частично останется на тампоне, т.к. ее адгезия к тампону будет выше адгезии к изделию, несмотря на уменьшение эффекта прилипания из-за испарения растворителя. Если растворителя испарится слишком мало, т.е. если краска останется на поверхности тампона жидкой, это также может привести к не переносу изображения на изделие по той же самой причине.

Также на этом этапе следует обратить внимание на равномерность наброса краски форракелем (см. печатный этап №1).

Опускание тампона на изделие

a) Тампон опускается на изделие и деформируется, повторяя его форму.

b) Краска входит в контакт с изделием.

Тампон под давлением прижимается к поверхности запечатываемого предмета, деформируется в соответствии с его, формой, и переносит краску на поверхность предмета. Правильно подобранный по жесткости тампон даже при сильном давлении должен плотно прижиматься к запечатываемой поверхности и не скользить по ней. А тампон, точно подобранный по форме, не должен образовывать «краевых углов» с поверхностью, поскольку в этом случае между тампоном и изделием будет находиться воздух, что воспрепятствует правильному переносу краски.

На данном этапе важным требованием является обеспечение оптимального давления тампона на изделие, а в случае многокрасочной печати – единого параметра давления для всех тампонов.

Окончание печати

a) Тампон поднимается от изделия, отдав ему краску.

b) Краска переноситься с тампона на изделие.

c) Машина возвращается в исходное положение, печатный цикл закончен.

На данном этапе важным требованием является обеспечение липкости краски по отношению к изделию. На липкость краски влияют те же самые причины, что и в шаге №6.

Тампон поднимается с запечатываемой поверхности и вновь принимает свою исходную форму, но на его поверхности больше нет и следа краски. Как говорилось в описании шага 6, краска подвергается изменениям во время хода тампона и не так сильно прилипает к тампону. А так как прилипание (адгезия) между краской и запечатываемой поверхностью больше, чем между краской и силиконовым тампоном, то в результате происходит почти полный перенос краски на запечатываемое изделие. Поэтому тампон становится чистым и готов к следующему печатному циклу.

Основные условия для обеспечения качественной печати

Обеспечить удаление краски ракелем с пробельных элементов клише

Ракель удаляет краску с пробельных элементов клише, оставляя ее только в вытравленных углублениях клише (печатных элементах). Это необходимо для последующего забора краски тампоном и ее переноса на изделие.

За это отвечают следующие параметры:

Давление ракеля на клише – должно быть оптимальным для очистки пробельных элементов; от 0,2 до 0,3 МПа. Его превышение ведет к вычерпыванию краски из печатных элементов, а также к деформации ракеля и клише. При недостатке давления пробельные элементы клише плохо очищаются от краски.

Консистенция краски – густая или слишком жидкая краски хуже очищаются ножом ракеля.

Чистота и качество поверхности ножа ракеля – наличие засохшей краски на ноже или его деформированная поверхность могут привести к некачественной очистке клише от краски или к повреждению поверхности клише.

Обеспечить контакт между поверхностью тампона и поверхностью клише по всей площади запечатываемого изображения

Для обеспечения этого условия отвечают следующие параметры:

Размер тампона - ширина и длина тампона определяются прежде всего размерами переносимого изображения. Размер изображения составляет размер поля печати, которое должно быть меньше зоны контакта тампона с печатной формой или изделием на 5-10 мм.

Fт (сила давления тампона) – сила, с которой тампон давит на клише или на изделие. Величина этой силы должна быть достаточной для обеспечения хорошего контакта между поверхностью тампона и полем изображения на клише по всей площади изображения.

Собственно сила давления тампона и образует поле контакта на поверхности тампона (см. “Поверхность тампона”).

Силу давления, направленную вниз, уравновешивают силы сопротивления клише и сопротивления тампона, направленные вверх.

В результате образуется система Fт = Fс, где Fс – сила сопротивления клише или изделия. Чем больше давление Fт, тем лучше контакт, но из-за противодействия больше осевая деформация тампона, которая не должна превышать 40%.

Сила давления тампона на клише зависит от формы тампона, т.е. от величины кривизны угла качения тампона - Q, которые в свою очередь зависят от степени кривизны поверхности изделия. Чем больше поверхность изделия отличается от плоскости, тем больше должен быть угол качения к поверхности, и больше давление. Для качественной печати в нормальных условиях необходим угол качения 20-50°.

Рабочее давление в зоне контакта тампона с запечатываемой поверхностью и печатной формой является одним из факторов, определяющих качество красочного оттиска. От его величины, распределения и изменения во времени зависят такие параметры, как толщина и равномерность красочного слоя, графические искажения изображения на оттиске. При выборе формы тампона необходимо принимать во внимание величину давления и стремиться к равномерному распределению давления по полю печати.

Обеспечить забор тампоном краски с зоны изображения клише

Для обеспечения этого условия отвечают следующие параметры:

Q (угол качения тампона) – угол между поверхность зоны контакта тампона и поверхностью печатной формы или изделия. Оптимален угол в 20-50°. Чем больше угол, тем больше накат тампона на клише или изделие, и тем больше краски забирается с клише и переносится на изделие. Слишком маленький угол качения (как у очень плоских тампонов) может привести к проникновению воздуха между тампоном и изображением, и вследствие этого к непропечаткам. Слишком большой угол приводит к возникновению избыточного давления и растискиванию изображения.

Fт (сила давления тампона) – сила, с которой тампон давит на клише, должна быть достаточной для переноса краски из печатных элементов клише на поверхность тампона. При недостаточном давлении краска из печатных элементов может не перейти на тампон в достаточном количестве, и в результате изображение на изделии получится с непропечатками и потерей элементов. При слишком большом давлении изображение в конечном итоге может получиться с потерей тонких элементов или с растискиванием.

Увеличение давления тампона на клише приводит к незначительному увеличению забора тампоном краски из печатной зоны клише, т.к. полностью всю краску тампон забрать не может благодаря наличию растровых опорных точек на клише. Фактически тампон забирает около половины от глубины травления клише в 25 мкм.

Глубина клише – влияет на количество краски, забираемое тампоном. Оптимальная глубина – 25 мкм. При неглубоком клише могут теряться элементы и красочный слой будет тоньше, при глубоком также возможны потери элементов. Увеличение глубины травления ради увеличения толщины красочного слоя дает лишь незначительный прирост из-за невозможности забором тампоном всей краски из клише.

Физическое состояние тампона – изношенная, поврежденная или загрязненная поверхность тампона приводит к недостаточному забору краски с потерей элементов изображения. Поверхность тампона должна быть чистой, однородной и без повреждений.

Адгезия (липкость) краски к тампону – должна превышать адгезию краски к клише – Ат > Аф, иначе тампон не сможет забрать краску из углублений клише. На адгезию краски влияет концентрация растворителя и скорость его испарения, а значит:

- Консистенция краски - при слишком жидкой или густой краске адгезия краски к тампону будет недостаточной, вследствие избытка или недостатка растворителя в краске.

- Скорость печати – сказывается на скорости испарения растворителя из краски, а значит и на адгезии – при слишком большой или маленькой скорости возникают проблемы из-за недостаточного или чрезмерного испарения растворителя из краски.

- Температура в помещении – чем выше температура, тем выше испарение растворителя.

Обеспечить равномерное орошение краски

Орошение всей поверхности клише тонким слоем краски производится форракелем, представляющим собой накатный валик. Краска должна равномерно покрывать клише, особенно области печатных элементов. Если на области печатных элементов не будет равномерного слоя краски (или будет его отсутствие), возможно засыхание в них краски и последующие проблемы вследствие этого с переносом краски из клише на тампон.

На орошение влияют:

- Количество краски – при малом количестве краски в красочной ванне поверхность клише будет орошаться не полностью.

- Консистенция краски – слишком густая или жидкая краски оказывают влияние на равномерность орошения.

Обеспечить контакт между поверхностью тампона и поверхностью клише по всей площади запечатываемого изображения

Параметры, отвечающие за выполнение этого условия, аналогичны параметрам при контакте тампона с клише из п.2.

Система сил действует по-прежнему:

Fт = Fс, где Fт – сила давления тампона, а Fс – сила сопротивления клише или изделия.

Также необходимо учитывать прочность запечатываемого изделия и его криволинейность. Жесткий тампон может деформировать хрупкую поверхностью, а на криволинейных поверхностях лучше печать мягкими тампонами. Давление тампона на изделие вследствие этого тоже будет разным. Правильно подобранный по жесткости тампон даже при сильном давлении должен плотно прижиматься к запечатываемой поверхности и не скользить по ней.

Угол качения тампона по отношению к изделию должен составлять все те же 20-50°.

Обеспечить перенос краски с поверхности тампона на поверхность изделия

Для обеспечения переноса краски с тампона на поверхность изделия, важно, чтобы адгезия краски к тампону была меньше адгезии краски к изделию. Для этого необходимо, чтобы в процессе перемещения тампона с краской от клише к изделию, из краски испарилось и одновременно проникло в поверхность тампона определенное количество растворителя, что способствует уменьшению адгезии краски к тампону. На липкость краски к тампону влияет скорость испарения из нее растворителя, а значит:

1. Тип растворителя в краске и наличие замедлителя (быстрый растворитель испаряется быстрее, медленный дольше; замедлитель очень сильно уменьшает скорость испарения).

2. Скорость перемещения тампона от клише к изделию (при быстром перемещении эффект испарения растворителя из краски на тампоне меньше, чем при быстром).

3. Температура помещения (в холодном помещении растворитель испаряется медленнее).

4. Сторонний обдув воздухом, например феном (очень быстро испаряет растворитель и снижает липкость краски к тампону путем ее “высушивания” - эффективно при наличии замедлителя в краске и холодной температуре).

Если из краски испарится слишком много растворителя, т.е. если она будет пересушенной, то тампон может не перенести ее на изделие полностью в следующем этапе, и она частично останется на тампоне, т.к. ее адгезия к тампону будет выше адгезии к изделию, несмотря на уменьшение эффекта прилипания из-за испарения растворителя. Если растворителя испарится слишком мало, т.е. если краска останется на поверхности тампона жидкой, это также может привести к непереносу изображения на изделие по той же самой причине.

Процесс тампонной печати. Печатные этапы

Q – угол качения тампона

L – зона контакта тампона

Fт – сила давления тампона

D – сила сопротивления тампона или деформация

Fотр – сила отрыва поверхности тампона

Как уже было сказано выше, угол качения тампона влияет на накат тампона на клише и изделие, а значит на количество забираемой и переносимой краски. Утверждение об увеличении количества забираемой с клише краски при увеличении угла качения тампона доказывается схематично.

На рисунке находятся три тампона с различными углами качения. Допустим, для переноса определенного изображения необходима зона контакта L. Она будет постоянной для всех трех тампонов. Но из-за различных углов качения Q, сила давления тампона Fт будет изменяться – чем больше угол Q, тем больше требуется силы давления Fт для того, чтобы тампон контактировал с поверхностью клише или изделия зоной контакта, соответствующей необходимой зоне контакта L.

Сила давления Fт для каждого тампона будет равна соответствующей ей силе сопротивления давлению D, согласно третьему закону Ньютона, отсюда направление и величина силы отрыва поверхности тампона:

Fотр = L / cos Q

Косинус угла уменьшается с увеличением угла, следовательно при увеличении угла качения Q будет возрастать и сила отрыва Fотр, а значит будет увеличиваться количество забираемой с клише краски.

Краски

Для тампонной печати используются специальные краски, которые в отличие от трафаретных должны иметь более мелкие пигменты и должны быть более насыщенными, иметь высокую интенсивность для обеспечения достаточной кроющей способности, кроме того, краски должны быть липкими, текучими и обладать специальными печатно - техническими свойствами. Также, в отличие от трафаретных красок, тампонные краски должны испаряться благодаря наличию в своем составе растворителя, т.к. испарение является ключевой особенностью тампопечати. Также, краски для тампонной печати не наносят очень толстым слоем, как краски для трафаретной печати. При оптимальной глубине клише в 25 мкм, тампон забирает половину, т.е. 12 мкм, а на изделии после высыхания остается лишь 5 мкм.

Состав краски

Краски для тампонной печати включают следующие компоненты:

- Красящие вещества (пигменты или красители);

- Связующее (смолы);

- Растворители;

- Дополнительные добавки.

Красящие вещества

Красящими веществами являются пигменты или красители. Красители растворимы в красильной среде (растворителе). В процессе окрашивания они проникают внутрь материала и образуют более или менее прочную связь с волокнами. Пигменты нерастворимы. В краске они находятся в связующем (олифе, нитроцеллюлозе и др.) и свойства краски зависят больше от связующего, чем от пигмента. Связь с окрашиваемым материалом обеспечивает связующее. Красители обычно — органические вещества. Пигменты большей частью - мелкая дисперсия минералов, хотя они могут быть как органическими так и неорганическими. Введение пигментов в лакокрасочные материалы является основным методом регулирования декоративных свойств покрытий – цвета и непрозрачности (укрывистости). Пигмент придаёт укрывистость пигментированному материалу в том случае, если его показатель преломления выше показателя преломления связующего. Чем больше разница в показателях преломления пигмента и связующего, тем больше укрывистость такого пигментированного материала. Кроме того, важна форма частиц пигмента, например, пластинчатая форма частиц пигмента даёт большую укрывистость, чем игольчатая или сферическая.

Связующее

Задача связующего склеить красящее вещество с поверхностью печатного изделия. От свойства связующего зависят: адгезия краски с печатным материалом, способы сушки, светостойкость, высота красочного слоя, глянец, стойкость к истиранию. В основе связующего, как правило, лежит смола с растворителем, который отвечает за консистенцию краски до момента ее высыхания.

Связующее закрепляется на запечатываемой поверхности за счет следующих механизмов:

- электрических или молекулярных сил;

- диффузии связующего печатной краски посредством растворителя в набухшую или растворенную поверхность запечатываемого изделия;

- механического закрепления на шероховатой поверхности изделия;

- химической, реакции между связующим печатной краски и запечатываемой поверхностью.

В красках для тампонной печати используются следующие связующие: алкидная смола, акриловая смола, ацетобутилцеллюлоза, эпоксидная смола, полиэфир, полиуретановая смола, сополимеры винилхлорида и др. Чтобы удовлетворить различным требованиям, часто связующие красок комбинируют из нескольких составляющих.

Растворители

Дают возможность смеси смолы и пигмента перенестись на поверхность во время тампопечати. Тампонная печать требует быстро испаряющихся растворителей для передачи краски. К тому же использование "быстрых" растворителей делает возможной многокрасочную печать "сырое по сырому".

Добавки

Для улучшения свойства краски существуют различные добавки. Они включают в себя пластификаторы и поверхностно активные вещества, созданные для повышения эластичности краски, стабилизации пигмента и других характеристик важных для тампопечати. Без них краска будет страдать такими дефектами как: хрупкость, низкая прочность красочного слоя, отделение пигмента и неудовлетворительная укрывистость.

Внизу перечислены основные их виды. У производителей могут существовать и другие специализированные добавки.

- Растворители, замедлители - снижают вязкость краски и скорость ее высыхания.

- Улучшители текучести - улучшают растекание краски на отпечатке, снижают образование мелких пузырей.

- Антистатики - улучшают электропроводность краски, снижают накопление статического разряда, уменьшают статическое разбрызгивание.

- Отвердители и катализаторы - улучшают адгезию краски к сложным материалам.

- Матовая - делает краску более матовой.

- Пигменты, кроющие пасты - красящие добавки, увеличивающие светосилу (насыщенность) и кроющую способность краски.

При неправильном применении добавок можно ухудшить свойства краски. Поэтому всегда строго следуйте рекомендациям производителя краски.

Основные параметры краски

Тип связующего (пластизолевое, лаковое, смола, …). От типа связующего зависят печатные, эксплуатационные и адгезивные свойства краски.

Способ сушки (естественная сушка, К (конвекционная), ИК (инфракрасное излучение), УФ (ультра фиолетовое излучение). От способа сушки зависит скорость высыхания краски и ее адгезия к запечатываемому материалу.

Степень укрывистости (Прозрачная, полупрозрачная, полукроющая, кроющая, супер кроющая). Степень укрывистости показывает, насколько плотно красочный слой может закрыть темный цвет запечатываемого материала. Если напечатать прозрачной краской на черный цвет, то цвета краски не будет видно. Если краска полукроющая, то цвет краски будет грязный из-за просвечиваемого цвета подложки. Супер кроющие краски способны максимально плотно закрыть черный цвет.

Высота краски (низкая, средняя, высокая). Высота краски говорит о том, насколько толстый красочный слой останется после ее полного высыхания (Рельеф отпечатка).

Уровень глянца (краска супер матовая, матовая, бархатисто матовая, глянцевая, супер глянцевая). Глянец краски показывает, насколько сильно красочный слой может отражать или рассеивать свет.

Длина краски (короткая, длинная). Это способность краски рваться или тянуться при растяжении. Зависит от когезии связующего.

Тиксотропия (высокая, низкая). Это способность субстанции уменьшать вязкость (разжижаться) от механического воздействия и увеличивать вязкость (cгущаться) в состоянии покоя.

Свойства тампонных красок

Тампонные краски должны быть длинными и обладать низкими тиксотропными свойствами, в отличие от трафаретных красок, где длина красок короткая и тиксотропность высокая (что способствует лучшему проникновению краски через сетку).

Длинная краска. Это способность краски тянуться при растяжении. Если вы попробуете взять шпателем длинную краску из банки, то за шпателем должны тянуться длинные нити, что свидетельствует о сильной когезии. Чем длиннее краска, тем лучше она переходит с поверхности тампона на изделие.

Низкие тиксотропные свойства. В тампонной печати краски должны обладать низким тиксотропным свойством. При давлении тампона краска не должна становиться более текучей и выдавливаться из клише. Чем ниже тиксотропные свойства, тем четче будет край отпечатка.

Типы красок

Красочные системы применяемые на производстве в настоящее время, можно разделить на несколько различных категорий, которые представляют собой способы закрепления на поверхности запечатываемого изделия:

1) краски, работающие за счет испарения растворителя;

2) оксидное отверждение (окислительная полимеризация);

3) реактив (т.е. катализаторное отверждение, два компонента);

4) УФ отверждение;

5) сублимация;

6) термокраски для керамики и стекла.

Краски на основе растворителей

Краски на основе растворителя преобладают в тампонной печати. Они высыхают очень быстро путем испарения растворителя, подходит для многих пластиков. Самый простой способ проверить подходят ли краски на основе растворителя для конкретного пластика - капнуть растворитель, который используется в данной краске для разбавления, в поверхность материала. Если растворитель плавит пластик, есть все основания полагать, что данная краска прилипнет к поверхности очень хорошо. Если нет, возможно потребуется двухкомпонентная краска, возможно с активацией, как в случае с полиэтиленом и полипропиленом.

Краски окислительного отверждения

Данный тип краски закрепляется на поверхности запечатываемого изделия за счет взаимодействия смолы, которая входит в состав краски, с кислородом воздуха. Тампонные краски окислительного отверждения применяются в тампопечати редко из-за медленной скорости высыхания, но они отлично подходят для тампопечати на металле и стекле.

Двухкомпонентные краски

Двухкомпонентные краски также содержат смолы, способные к полимеризации. Но необходимый катализатор (отвердитель) должен быть добавлен в краску непосредственно перед печатью. Краска закрепляется на запечатываемой поверхности способом взаимодействия отвердителя со связующим краски. При этом способе закрепление краски происходит в два этапа. На первом краска закрепляется за счет испарения растворителя (как у однокомпонентных красок), при этом окончательная прочность красочного слоя не достигается (от нескольких секунд до нескольких минут). На втором этапе краска закрепляется за счет химического взаимодействия отвердителя со связующим краски, при этом достигается окончательная прочность красочного слоя (от нескольких часов до 2-4 суток). Термообработка значительно сокращает время полимеризации. Другой важный фактор - после печати температура напечатанного красочного слоя не должна падать ниже 15 градусов. Если это произойдет, процесс полимеризации (отверждения) прекратится.

Как следует из названия, эта краска состоит из двух компонентов: краски и отвердителя (катализатора). Перед началом печати краска и отвердитель смешиваются в пропорции указанной производителем красок. С этого момента начинается реакция полимеризации. Время для печатания определяется жизнестойкостью краски, оно составляет, как правило, около 8 часов и называется «время чаши». В зависимости от температуры окружающей среды и серии красок, этот период может варьироваться от 4 до 12 часов. Необходимо проявлять особую точность при смешивании краски с отвердителем. Небрежное смешивание двухкомпонентной краски может дать неравномерное прилипание и другие явления в виде непропечатки и т.п.

Основной сферой применения двухкомпонентных тампокрасок, если требуется хорошая сопротивляемость к воздействию химикатов или стойкость к износу, является тампопечать на сложных поверхностях, таких как металлы, некоторые виды пластиков, стекло и лакированные поверхности.

УФ-отверждаемые краски

Поскольку в УФ красках нет растворителей, нельзя полагаться на испарение растворителей в печатном процессе, как с обычными красками.

Но, тем не менее, производители достигают отлипа необходимого в тампонной печати. При глубине травления клише для УФ красок около 20 микрон, только приблизительно 6 микрон прилипает к тампону. Но поскольку УФ краски не содержат испаряющихся жидкостей, красочный слой в этом случае гораздо более плотный, чем сырой красочный слой обычных красок. УФ краски содержат помимо красящего вещества мономер и фотоинициатор. Отверждение краски происходит только под воздействием ультрафиолетового света. Для печатников значительное преимущество технологии УФ тампопечати заключается в том, что небольшие изменения, происходящие с окружающей средой не затронут краску, тем самым обеспечивая гораздо большую стабильность процесса.

Сублимационные краски

Сублимационные тампонные краски вовлечены в особый процесс, где твердые вещества обращаются в газообразное состояние при нагревании. Когда эти краски наносятся на подходящую поверхность и затем нагреваются до определенной температуры (примерно 200⁰С), красители в краске сублимируются, поверхность материала становится пористой и краска проникает в материал. Это существенно изменяет цвет запечатываемого материала. Как только материал охлаждается, краска запечатывается в поверхность. Тампонная печать - подходящий процесс для сублимации, поскольку время переноса краски должно быть сведено к минимуму для предотвращения миграции пигмента цвета. Запечатываемым материалом могут быть клавиатуры и другие изделия, где крайне важна стойкость запечатанного изделия к износу. Цветовая гамма тампонных сублимационных красок ограничена и подбор пантонных цветов практически невозможен. Другое ограничение в применении тампонных сублимационных красок заключается в том, что цвет поверхности должен быть светлее, чем цвет красок.

Термокраски для стекла и керамики

Термокраски, используемые для печати на стекле и керамике, при обычных условиях находятся в твердом состоянии. Перед применением термокраску необходимо нагреть до жидкого состояния. Термокраски становятся жидкими, когда температура повышается до 80 С. Печатное оборудование, используемое для тампопечати, нагревает клише и красочные резервуары. В отличие от обычных красок для тампопечати намокания тампона происходит не из-за испарения растворителя, а из-за охлаждающего эффекта, когда тампон контактирует с краской в углублениях клише. Краска передается с тампона на поверхность, поскольку внешний слой краски остается липким, чем краска, которая находится на поверхности тампона. Охлаждающий эффект создает возможность для дальнейшего полного переноса краски. Процесс тампопечати термокрасками позволяет перенести довольно много краски в процессе печати, т.к. глубина клише в этом случае больше - от 30 до 50 микрон. После печати изделия подвергаются обжигу, для стекла при температуре около 580 С, керамики - 1200 С. Изделия запечатанные тампонной термокраской не следует мыть в посудомоечной машине.

Адгезия и предобработка

Если поверхностное натяжение краски больше, чем поверхностная энергетика запечатываемой поверхности, краска будет скорее капать, чем правильно стекать. Для того, чтобы сделать такую поверхность смачиваемой, и тем самым сделать возможным адгезии (прилипание) краски, необходимо предварительно обработать (активировать) поверхность. ) Засоренность из-за масла, силиконовых смазок, конденсации, и т.д.., помешает или остановит краску от смачивания поверхности. Чистота необходима.

Трудно переоценить необходимость точно идентифицировать поверхность, поскольку небольшие изменения в химическом составе могут радикально отразиться на смачиваемости поверхности материала. Наиболее трудная ситуация – когда условия поверхностного натяжения изменяются, как в различных местах поверхности, так и в процессе массового производства от партии к партии. В некоторых видах пластиков с наполнителями (например, нейлон со стеклонаполнителем, полипропилен с тальком) наполнитель также оказывает влияние на смачиваемость поверхности пластика из-за миграции добавок присутствующих в наполнителе. Это особенно сказывается при работе, когда после запечатывания изделие по технологии требует нагрева запечатываемой поверхности. Тогда нанесенная, казалось бы, краска может просто слететь с поверхности материала.

Типичные значение коэффициента поверхностного натяжения различных материалов

Полимер - Поверхностное натяжение дин/см2

Полипропилен – PP, OPP, BOPP - 29-31

Полиэтилен – PE - 30-31

Полистирол - PS - 38

Полистирол (низкий иономер) - 33

Полиамид - <36

Полиметилметакрилат - PMMA - <36

Поливинилацетат / полиэтилен сополимер – PVA/PE сополимер - 33-44

Полиэфир - 41-44

Жесткий поливинихлорид - PVC - 39

Пластифицированный поливинихлорид - PVC - 33-38

Политетрафторэтилен (Teflon) - PTFE - 19-20

Поливинилиденфторид - 25

Поливинилфторид (Tedlar) - 28

Полиэтилентерефталат - PET - 41-44

Поликарбонат - PC - 46

Полиимид - 40

Полиацеталь - <36

Полифенилинсульфид - 38

Нейлон - 33-46

Предварительная обработка поверхности (Активизация)

Термин «полиолефин» относится к широкому ряду пластиков. Некоторые, такие как полиэстр и винил, очень хорошо подходят для тампопечати. Другие, такие как полиэтилен и полипропилен, нельзя запечатать в их обычном состоянии. Перед печатью поверхность подобных «трудных» пластиков должна быть обработана (активизирована) и при этом необходимо помнить, что активация «держится» как правило, не более четырех дней.

Обработке поверхности коронным высоковольтным разряд разрядом или пламенем газовой горелки необходима для того, чтобы поменять поверхностную энергетику поверхности. Материалы при активации поверхности коронным разрядом обрабатываются в линии, при помощи двух электродов – один над поверхностью пластика, и один – под ней. Электроды генерируют плазму, которая ионизирует поверхность, изменяя поверхностное натяжение. Расстояние между электродами коронного разрядника очень важно и должно оставаться постоянным в процессе активации поверхности. Обработка плоских пластиков и пленок коронным разрядом в большинстве своем проводить легко, потому что расстояние между электродами маленькое. Предприятия, которые имеют большие объемы запечатываемой продукции, как правило, имеют специальное оборудование с использованием коронного разряда или покупают обработанный материал у своих поставщиков, например полиэтиленовые пакеты. Существуют сложные системы для предварительной активации поверхности у трехмерных объектов. Их применяют там, где большие объемы производства оправдывают вложенные затраты на оборудования для активации поверхности пластиков коронным разрядом. Как альтернативное решение, трехмерные изделия из сложных пластиков можно предварительно обработать (активизировать) в камере, которая заряжена электрической плазмой. Это очень эффективный метод, и им можно обрабатывать (активировать) любую сформированную поверхность, не важно, какой именно формы. Однако применять подобный метод активации поверхности можно только в том случае, если объемы тампопечати действительно большие, из-за высоких капиталовложений.

Огневая обработка или точнее активация пламенем – наиболее широко используемый метод предварительной обработки поверхности. Как и активация коронным разрядом активация пламенем может выполняться как на месте печати, так и у производителем изделий из пластиков. Гибкая и надежная (если как следует отрегулировать и контролировать), обработка (активация) поверхности пламенем позволяет обрабатывать неровную поверхность. В этом процессе используется смесь воздуха и газа, например бутан, пропан, метан и т.д. Для того чтобы пламя было эффективным, оно должно быть окислительным (то есть синим).

Точный контроль над пламенем очень важен. Простое пламя (например, от зажигалки или от автогеновой горелки) может выполнять простую одноразовую работу, но для регулярного использования активации при тампопечати, рекомендуется использовать специально для этого созданные системы. Эти системы активации снабжены клапанами контроля над газом и над воздухом для возможности компенсации неустойчивого давления, гарантирующими, что смесь всегда будет оптимальной. Конструкция выходного отверстия горелки очень важна, и обычно используют одиночные или двойные ряды щелевых горелок, которые дают более стабильные форму пламени и характеристики активации поверхности. Контроль над пламенем и положением изделия под пламенем - чрезвычайно важные моменты для активизации, поэтому важна и правильная установка горелок над активируемым изделием.

Чрезмерный перегрев при активизации пламенем повредит поверхность запечатываемого материала, а недостаточный нагрев станет причиной того, что краска из-за недостаточной адгезии поверхности не прилипнет. Обработка холодной газовой плазмой является эффективным способом активировать полимеры, поразительно улучшая свойства их поверхности для высококачественной печати. В некоторых случаях обработка (активизация) поверхности плазмой – единственное приемлемое решения для проблем с запечатыванием поверхности не только тампонным способом но и при помощи трафаретной печати. Единственный недостаток активизации холодной плазмой – дороговизна оборудования, хотя некоторые компании предлагают плазменную обработку по более или менее разумной цене.

Тестируя поверхность пластика перед печатью, на адгезию, можно убедиться насколько правильно ее активировали. Можно приобрести наборы, позволяющие вам протестировать энергетику поверхности. Применяя жидкости с определенным уровнем поверхностного натяжения измеряемого в динах и наблюдая реакцию растекания капли по поверхности можно судить о достаточной или не достаточной степени активации поверхности пластика.

Если капля распространяется равномерно по поверхности, тогда поверхностная энергетика равна или выше поверхностного натяжения тестируемой жидкости. Если жидкость на поверхности формирует капельки, значит, все-таки поверхностная энергетика ниже. Эти тесты необходимы для того, чтобы установить готов ли материал к печати. Эти тесты на активацию срабатывают независимо от того, какая предварительная обработка применяется. Дин-тестовые наборы обычно состоят из 6-8 жидкостей с поверхностным натяжением от 28 до 56 дин/см². Крышечки необходимо плотно закрыть после использования, нужно надевать перчатки и защитные очки для предотвращения контакта с кожей и глазами. Тестовые наборы также можно приобрести в виде фломастеров, которые подходят для того, чтобы убедиться, что поверхность имеет определенный минимальный уровень в динах.

Напечатано на основе, обработанной только в верхней части.

Иметь дин-тестовый набор необходимо в любой типографии тампонной печати или трафаретной печати, если она работает с пластиками. Вместо дин-тестового набора, можно попробовать несколько простых тестов на активацию поверхности пластика. Сначала вы можете просто подержать запечатываемый объект под струей воды и затем вынуть. Если поверхность обработана правильно, вода намочит поверхность пластика равномерно и затем будет медленно высыхать. На необработанной поверхности вода соберется в капли. Другой, менее надежный тест: пометить поверхность шариковой ручкой. Приклеить полоску скотча на метку, сделанную ручкой, и оторвать. Если поверхность хорошо предварительно обработана, большая часть чернил прилипнет к пластику, а не к липкой стороне скотча. Этот тест далек от идеала, используйте его только как последнее средство.

Другие факторы, влияющие на адгезию краски

Предварительная обработка или активация поверхности – это решающий фактор при печати на полиэтилене и полипропилене. Но другие фактор, такой как миграция добавок, влияющие на адгезию краски при тампопечати, нельзя определить при помощи дин-теста. При работе с подобными материалами, упомянутыми несколькими главами ранее, Вы можете получить отличные результаты по дин-тесту и все же хорошей адгезии краски при тампопечати не получится. Также, две поверхности с одинаковым уровнем предварительной обработки, могут показывать различные по характеристикам результаты окрашивания. Вы должны помнить об этом, когда испытываете трудности при печати.

Если вы печатаете на полиолефинах, и предварительная обработка (активация) по каким-либо причинам нежелательна или невозможна, можно приобрести специальные краски, не требующие предварительной обработки материала. НО все равно эти однокомпонентные краски требуют последующей обработки либо инфракрасным излучением, либо обработки пламенем, либо УФ облучением. Без такой последующей обработки, нельзя гарантировать высокой стабильности тампопечати на подобных пластиках.

Другие факторы, влияющие на адгезию краски

Подбор цвета по образцу. Вы должны знать, какой результат после высыхания красочного слоя хочет получить заказчик. Сравнение красок на оттиске с эталонными красками из пантонного веера – тема для другой статьи, но несколько базовых моментов следует упомянуть. Всегда стоит задача, что бы образец краски, нанесенной на поверхность изделия, соответствовал номеру по системе PANTONE или иной подобной системе. В подавляющем большинстве случаев данную проблему подбора краски под заданный образец решается путем сравнения предоставленного образца краски с образцами цветов из пантонного веера. Далее зная номер цвета по пантону, берется CMYKовские краски, в определенной указанной в Понтоне пропорции и замешиваются. Система номеров PANTONE гарантирует точное воспроизведения цветов. Другое дело как этот цвет будет одновременно выглядеть на матовой, или глянцевой поверхности, да кто муже, если запечатывается не белая поверхность. Но это как уже отмечено тема для отдельной статьи. Однако помните, что красочный слой в тампонной печати очень тонкий, и часто единственным способом точного воспроизведения заданного цвета при тампопечати является использование, как правило, белой подложки. И еще помните, что искусственное освещение (кроме специального) дает некое тональное отклонения цвета.

Тесты на прилипание и стойкость к износу. Тесты на прилипание и стойкость к износу (штриховой тест, скотч тест, барабанный тест и т.п.), должны быть проведены до того, как вы выберете краску. Классический высказывание "эта краска вроде не должна отлететь" неприемлем. Самые подходящий тест на пропечатку – прочертить решетку на высохшей краске около 4 мм площадью. Решеточный тест, выполненный на цилиндрической поверхности, самый распространенный тест на прилипание краски в тампонной печати.

Затем приклеить скотч и оторвать его резким движением под острым углом по отношению к поверхности. Количество оставшейся краски на поверхности определяет степень прилипания.

Сопротивление к химическому воздействию. Запечатанный материал должен противостоять воздействиям масел, растворителей, кислот, щелочей или просто воды. Возможно, примером «агрессивного» воздействий окружающей среды является посудомоечная машина, где присутствует смесь чистящего средства, щелочи и горячей воды. Мне неизвестно о каких-либо не керамических (речь идет о термокраски для стекла и керамики, подвергающиеся после тампопечати обжигу) красочных системах, которые могли бы переносить посудомоечную машину в течение длительного времени. Другой удивительно агрессивный материал – растаявший снег. Он содержит целый коктейль из химикатов, которые собираются в облаках, и такой снег попадает к нам из атмосферы. Всегда уточняйте, чего хочет ваш заказчик, чему должен противостоять отпечатанный красочный слой до того, как вы начнете печатать. Прочитайте инструкции, которыми снабдил вас ваш поставщик тампонных красок. Если есть сомнения, проведите тесты с тампонной краской и предоставьте своему клиенту печатные образцы для того, чтобы он их утвердил. При необходимости, попросите своего поставщика провести испытания.

Обесцвечивание, выцветание. Вновь, технические инструкции дадут вам информацию по этому вопросу. Если эти характеристики очень важны, можно провести ускоренные испытания на запечатываемой поверхности. Поставщик красок или независимая лаборатория может провести для вас тесты, если у вас нет доступа к оборудованию.

СВЕДЕНИЯ О ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛАХ

Применяемые для изготовления различных изделий синтетические материала можно разделить на три группы: термопласты, термореактивные пластмассы и синтетические каучуки или термоэласты.

Наибольшее применение находят термопласты. Термопласты являются макромолекулярными соединениями с линейной структурой. В целом термопласты недороги и просто обрабатываются в различных формах. Термопласты обладают пластической деформацией, т. е. могут быть вновь нагреты, расплавлены и опять отверждены.

Термореактивные пластмассы имеют трехразмерную сетчатую структуру. Они не могут быть переформированы и физически нерастворимы. Свойства термопластов, называемых также эластомерами, являются промежуточными между термопластами и реактивными пластмассами.

К термопластам относятся: нитрат целлюлозы (CN), ацетат целлюлозы (СА), бутилацетат целлюлозы (САВ), прорионат целлюлозы (СР), этилцеллюлоза (ВС), поливинилхлорид (РѴС), полиэтилен (РЕ), полипропилен (PP), политетрафторэтен (PTFE), поливиниловый спирт (PVAL), поливинилацетат (РVАС), полиметилметакрилат (РММА), поликарбонат (PC), полиамид (РА), полиэфиртерефталат (РЕТР), полистирол (PS), полиакрилонитрил (PAN).

К термореактивным пластмассам относятся: фенолформальдегид (PF), мочевиноформальдегидная смола (VF), меламинформальдегид (MF), полиэфир (UP), эпоксидные смолы (ЕР), полиуретан (PUR).

К синтетическим каучукам (термоэластам) относятся: стиренбутадиеновый каучук (SBR), нитриловый каучук (NBR), бутиловый каучук (BS), силикон (SI), изопреновый каучук (IR).

В реальных условиях при использовании для запечатывания различных материалов возможны проблемы, связанные с отсутствием знаний о составе изделия, поэтому ниже приводятся сведения о свойствах материалов.

Свойства синтетических материалов

Многие синтетические материалы обладают лучшими свойствами, чем натуральные. Синтетические материалы стабильны, водостойки, гибки и могут быть очень твердыми. Однако некоторые свойства затрудняют их применение для печати: статическое электричество, миграция пластификатора, плохое красковосприятие, высокая эластичность и др. Ниже приведены краткие характеристики основных свойств наиболее часто применяемых синтетических материалов.

Производные целлюлозы

Для тампопечати имеют значения две производных целлюлозы, а именно ацетат целлюлозы (СА) и бутилацетат целлюлозы (СА). Ацетат целлюлозы иногда используется и как печатный материал. Материал недорог, имеет запах пластификатора, ацетат (пленка) растворяется в определенных растворителях, таких, как ацетон. Бутилацетат целлюлозы стоек к климатическим условиям, но дороже ацетата. Он обладает постоянным блеском и небольшим статическим зарядом. Другие производные целлюлозы, такие, как этилцеллюлоза и метилцеллюлоза, в тампопечати используются значительно меньше.

Отличительные признаки ацетата целлюлозы определяются посредством пламенной пробы: быстро горит, самогасящиеся, дает мало сажи, стекает каплями, капли сгорают, запах пластификатора или горящей бумаги.

У ацетатбутилата при пламенной пробе признаки те же, за исключением запаха: здесь запах масляной кислоты.

Полиолефины

Важнейшие из группы полиолефинов — полиэтилен (РЕ) и полипропилен (РР). Полиэтилен широко используется для упаковки, из него изготавливают пробки, шприцы, крышки и др. Исходный цвет его молочно-белый. Высокоплотный полиэтилен низкого давления РЕ — твердый, стоек к удару и обладает большой стойкостью к парам воды. Он используется для изготовления бутылок, ведер, а также пленки (в основном для упаковки продуктов, нуждающихся в замораживании). Низкоплотный полиэтилен высокого давления — жирный и стойкий к холоду и также обладает высокой стойкостью к парам воды. Очень стойкий материал, используемый в основном для изготовления упаковочной пленки. Он используется также для изготовления коробок, бутылок и в качестве ламината для бумаги, картона и алюминия. Жирная поверхность перед печатью должна быть обработана газовым пламенем. Для этой предварительной обработки существуют специальные аппараты. Полипропилен изначально более или менее прозрачен и имеет окраску от бесцветного до коричневого. Он твердый и жирный и имеет низкий удельный вес (0,9-0,91 кг/дм2). Полипропилен ударостоек и хорошо сопротивляется парам воды. Применяется для изготовления пленки, коробок с шарнирами и емкостей для масла. Этот материал пред печатью должен быть обработан.

Отличительные признаки полипропилена при пламенной пробе те же, что и у полиэтилена, только запах интенсивнее.

Виниловые полимеры

Самым известным является поливинилхлорид (РѴС); это широко применяемый материал, он хорошо формируется и используется как для тампонной, так и для трафаретной печати. Различают два сорта РѴС: твердый и мягкий. В мягком РѴС доля пластификатора больше (10-60 %), у твердого меньше. Пластификаторами являются такие вещества, как фталевая кислота, адипиновая кислота и хлорированный парафин. Добавки их к синтетическим материалам делают последние эластичными. При печати эти пластификаторы могут быть причиной так называемой миграции пластификатора, благодаря которой краска будет растекаться по верхней поверхности материала.

Кроме пластин из РѴС печатают и на самоклеящейся пленке РѴС. Эта пленка из мягкого РѴС выпускается разных цветов и толщины (от 0,05 до 0,02 мм) глянцевой или матовой. Из нее изготавливаются наклейки, автомаркировка, эмблемы, щитовые надписи, этикетки. Следует считаться с тем, что при высоких температурах, например при сушке красочного слоя, РѴС морщится и становится нестойким к химикалиям и растворителям. Для маркировки таблиц часто используется намагниченные пластины, покрытые слоем РѴС. Благодаря постоянному магнитному характеру этого материала он особенно хорошо сцепляется со стальными поверхностями (кузова автомобилей), а после употребления может быть без труда удален.

Другими известными виниловыми полимерами или, лучше сказать, производными продуктами полимеризации являются поливинилацетат и поливиниловый спирт. Поливиниловый спирт изготавливается посредством фильтрации поливинилацетата в щелочной среде и является водорастворимым материалом. Поливинилацетат вместе с поливиниловым спиртом исцользуется как материал для изготовления фотошаблонов. Поливинилацетат служит одновременно базисным материалом для изготовления сетчатых наполнителей.

Отличительные признаки поливинилхлорида при пламенной пробе: сгорает быстро, стойкий запах соляной кислоты.

Полистирол

Полистирол (PS) — идеальный материал для изготовления корзин для продуктов с высокой прочностью к климатическим условиям и прозрачностью стекла. PS — прозрачный, хрупкий, блестящий материал. Хрупкость может быть уменьшена посредством сополимеризации с акрилнитрилом, благодаря чему получают ударостойкий полистирол. Известным сополимером стирола является ABS (акрилонитритбутадиенстирол), хорошо известен и полистиролтемпекс, широко применяемый для упаковок.

Отличительные признаки при пламенной пробе: быстро горит, несаморастворим, дает много сажи, запах фруктов.

Акриловые полимеры

Полиметилметакрилат, известный как плексиглас — прозрачный как стекло материал (светопроницаемость 92 %), обладает очень хорошими оптическими свойствами. Используется в качестве защитного стекла и корпуса для осветителей. Другие полимеры акрила применяются в производстве красок и клеев.

Отличительные признаки при пламенной пробе: быстро горит, самогасящийся, дает желто-голубое пламя, почти не дает сажи, запах фруктов.

Полиамид

Полиамид, называемый также нейлоном, — широко используемый материал. Полиамид очень прочен и стоек ко всем растворителям, применяемым в тампопечати. Его первоначальный цвет — бежевый или молочно-белый. Он очень вязкий и обладает большой гибкостью.

Разогретый полиамид хорошо формируется и обрабатывается.

Отличительные признаки при пламенной пробе: горит медленно, самогасящийся, пламя голубое, не дает сажи, запах горелого рога.

Поликарбонат

Поликарбонат отличается от других термопластов высокой температуростойкостью. Это прозрачный как стекло материал, желтоватой окраски, достаточно дорогой, но благодаря своим исключительным механическим качествам очень широко потребляемый продукт. При печати на PC очень быстро возникает электростатический заряд. PC ударопрочен и очень чувствителен к щелочным материалам.

Отличительные признаки при пламенной пробе: горит умеренно быстро, в большинстве случаев самогасящийся, пламя желтое, сильно коптящее, запах горелого рога.

Полиэфир

Полиэфиры делятся на две группы — на алкидные смолы и ненасыщенный полиэфир. Алкидные смолы используются как связующее в красках для тампонной и трафаретной печати.

Ненасыщенный полиэфир обычно называют полиэфиром. Он получается в процессе поликонденсации (образование макромолекул при одновременном замещении). Полиэфир используется в виде пленок, нитей или пластин. Он очень постоянен в размерах, стоек к хлору, разбавленным кислотам и щелочам, солнцу, свету и плесени. Специальная полиэфирная пленка поставляется как прозрачный, одноцветный, металлизированный, со структурированной поверхностью самоклеящийся материал.

Отличительные признаки при пламенной пробе: медленное горение, в большинстве случаев самогасящийся, желтое коптящее пламя, запах фруктов.

Фено- и аминопласты

Самым известным фенопластом является бакелит. Его натуральный цвет желто-коричневый. Из него изготавливаются многие предметы обихода, например корпуса радиоприемников. Из него изготавливают ламинированные листы некоторых сортов бумаги.

Из аминопластов известны мочевиноформальдегидная смола и меламиноформальдегидная смола. Это по большей части окрашенный прозрачный материал с поверхностью, часто выглядящей как апельсиновая корка. Он первоначально жесткий, хрупкий и ломкий. Меламиноформальдегид находит применение в электротехнической промышленности.

Отличительные признаки фенолформальдегида при пламенной пробе: медленное возгорание, самогасящийся, желтое пламя, запах формальдегида.

Отличительные признаки мочевиноформальдегида при пламенной пробе: медленное возгорание, самогасящийся, желтое пламя, запах «Magyc».

Отличительные признаки при пламенной пробе меламиноформальдегида: медленное возгорание, самогасящийся, желтое пламя, запах мочевинной смолы.

Эпоксидные смолы

Используются в красочной и лаковой промышленности. По сравнению с другими синтетическими материалами они очень дороги. В большинстве случаев обрабатываются в виде пластин. Применяются также для изготовления ламинированного материала. Они обладают очень хорошими механическими и электрическими свойствами и химически стойки. Отличительные признаки при пламенной пробе: медленное возгорание, самогасящийся, желтое, слегка коптящее пламя, сладковатый запах.

Полиуретаны

Ракели из полиуретана стойки к ацетону, бензину и бензолу. Полиуретан набухает в метиленхлориде и этилацетате. Наиболее хорошее применение полиуретан находит в текстильной промышленности, как покрытие тканей. Полиуретан выпускается также в виде пены (мольтопрен).

Отличительные признаки при пламенной пробе: медленное возгорание, самогасящийся, желто-голубое коптящее пламя, сладко-кислый запах.

Особенности запечатывания некоторых материалов

Особенности запечатывания поверхности изделий вытекают из свойств материалов, из которых изготовлены изделия. Для получения хорошей адгезии красочных пленок необходимо использовать соответствующую подготовку поверхности, краску и режимы ее отверждения.

Акрилглас

Акрилглас — прозрачный материал, очень устойчив к изменению климатических условий, деформирующийся под действием тепла, стоек к кислотам, щелочам, жирам и маслам. Благодаря этим свойствам он используется для изготовления световых транспарантов, диафрагм, корпусов аппаратов и т. п. Предметы из акрилгласа изготавливаются по средствам экструдирования или напыления и при этом быстро охлаждаются. Благодаря этому при печати это может привести к образованию трещин. В этих случаях помочь может только процесс термостатирования или подходящая регулировка температуры в процесса охлаждения.

Для печати на акрилгласе можно применять однокомпонентные краски на базе алкидной смолы или двухкомпонентные краски.

Бакелит, меламиновая смола

Бакелит и меламиновая смола являются тяжелым материалом для печати. На них надо печатать двухкомпонентными красками. Обработка пламенем как до, так и после печати часто уменьшает адгезию краски.

Металл, стекло, фарфор, хромированная сталь

Для этих материалов в большинстве случаев требуется термическая последующая обработка. Для стекла имеются специальные краски, которые обжигаются в течение 30 мин при температуре 120-140 °С (не путать с красками для керамики, которые обжигаются при 550 °С).

Полиацетат

Полиацетат, известный под торговыми названиями «дерлин» или «хостаформ С» применяется для изготовления корпусов вентиляторов, реле, а также зажигалок. Он обладает хорошей стойкостью к обычным растворителям.

Для печати большей частью применяются двухкомпонентные краски на базе эпоксидной смолы. Адгезия краски, однако, может быть достигнута только последующей термообработкой. Это может быть обдув горячим воздухом или обработка открытым пламенем.

Поликарбонат

Поликарбонат используется прежде всего для изготовления прозрачных футляров, розеток, клемм, изоляционных частей, корпусов для маленьких приборов, предметов домашнего обихода и т. п.

Поликарбонат очень сильно растворяется краской. Для экструзивных материалов это может вызвать появление трещин и оказать отрицательное влияние на их сопротивление к удару. На поликарбонате печать производится однокомпонентными красками. Можно также использовать двухкомпонентные краски на основе эпоксидной смолы.

Полиэфир

Полиэфир — твердый, стойкий к истиранию и стабильный по размеру, стойкий к органическим растворителем материал. Он стоек к температурам до 180 °С, и поэтому на нем можно печатать термозакрепляющимися красками. В большинстве случаев для печати используют двухкомпонентные краски на основе эпоксидной смолы. Если требуется очень высокая стойкость к истиранию, как, например, для клавиш, то используют сублимационные краски, которые после печати сублимируются в процессе нагревания.

Полиэтилен, полипропилен

Эти материалы особенно стойки к кислотам, щелочам, воде и растворителям. С необработанной поверхностью этих материалов краска не сцепляется, потому что очень высоко поверхностное натяжение. Поэтому необходима их предварительная обработка коронным разрядом или пламенем. Обычно на этих материалах печатают двухкомпонентными красками на основе эпоксидной смолы.

Полистирол

Полистирол стоек к кислотам, щелочам, воде, маслам и жирам, но не стоек к органическим растворителям. Он очень сильно растворяется краской и поэтому склонен к образованию мелких трещин. Для полистирола подходят однокомпонентные краски. Благодаря растворению происходит смешивание с основным материалом, что способствует хорошему закреплению красочной пленки.

ТЕОРИЯ ЦВЕТА

Цветовое восприятие человека

Цвет не существует — это иллюзия, создаваемая комбинацией света, воспринимаемая механизмами человеческого глаза и мозга, и способами, которыми различные предметы воздействуют на отраженный или переданный свет. Цвет не является физической переменной и, следовательно, не имеет физических единиц измерения. Сами по себе предметы не являются цветными: ощущение цветности возникает как результат воздействия световых излучений. Видимый солнечный свет, который воспринимается как белый, освещает предмет и частично отражается. Следовательно, объект, который находится в красной зоне видимого спектра, воспринимается окрашенным в красный цвет. Объект, полностью отражающий излучение всего видимого спектрального диапазона, как правило, кажется белым, а объект, полностью поглощающий излучение, – черным.

При рассмотрении вопросов ощущения и описания цвета всегда выделяют физические и физиологические аспекты. Физические параметры определяются объективными методами, а физиологические – нет. С помощью колориметра можно определить физические характеристики цвета (цветового возбуждения), но как их интерпретирует мозг человека (восприятие цвета), можно только рассчитать. Различные научно-исследовательские группы и институты работали над созданием моделей, описывающих измерительный инструмент «глаз» и восприятие цвета мозгом. До последнего времени действуют исключительно важные для описания цвета постановления CIE – международной комиссии по освещению (CIE – Commission Internationale de l’Eclairage), принятые в 1931 г. Они регламентируют измерения цвета на основе введения эталонного наблюдателя в колориметрию.

Человек является трихроматом — сетчатка глаза имеет 3 вида рецепторов света, ответственных за цветное зрение (колбочки). Каждый вид колбочек реагирует на определенный диапазон видимого спектра. Отклик, вызываемый в колбочках светом определённого спектра называется цветовым стимулом, при этом свет с разными спектрами может иметь один и тот же цветовой стимул, и таким образом восприниматься одинаково человеком. Это явление называется метамерией — два излучения с разными спектрами, но одинаковыми цветовыми стимулами будут неразличимы человеком.

Цветовое пространство стимулов можно представить как трехмерное эвклидово пространство, если задать координаты x, y, z в качестве значений стимулов, соответствующих отклику колбочек длинно-волнового (L), средне-волнового (M) и коротко-волнового (S) диапазона оптического спектра. Начало координат (S, M, L) = (0, 0, 0) будет представлять чёрный цвет Blk. Белый цвет не будет иметь чёткой позиции в данном определении диаграммы всевозможных цветов, а будет определяться например через цветовую температуру, или через определённый баланс белого, или каким либо иным способом. Полное цветовое пространство человека имеет вид конуса в форме капли.

Белый свет состоит из излучений с различными длинами волн, излучаемых источником света, таким как Солнце. Эти длины волн — то, что человеческий глаз воспринимает как цвета и в совокупности определяются как видимый спектр. (Надо сказать, что имеется много других длин волн, которые выходят за пределы видимого спектра и не могут быть восприняты человеческим глазом. Например: инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение, и Х-лучи).

Используя призму, Вы можете разделить белый свет на составляющие цвета. Обратите внимание, что основные составляющие спектра — красный, зеленый и синий. Они считаются основными цветами. Полный видимый диапазон (диапазон цветов, который может видеть человеческий глаз) может быть выражен сочетанием этих трех цветов в различной пропорции и интенсивности. Например, соединяя все три цвета вместе с одинаковой интенсивностью, вы получите белый цвет. Соединение равных пропорций, но с разной интенсивностью, производит оттенки серого цвета. Соединение двух основных цветов производит третий цвет:

Зеленый + Красный = Yellow,

Зеленый + Синий = Cyan,

Красный + Синий = Magenta.

Отсутствие любых цветов производит черный цвет.

Воспроизведение цвета

В работе мониторов, телевизоров, словом, всех излучающих свет устройств, используется аддитивная система цветов (система сложения), известная как модель цветов RGB. Экран состоит из крошечных ячеек (пикселей) красного, зеленого и синего цветов, которые светятся (испускают свет) при активизации. Так они воспроизводят желтый цвет, активизируя комбинацию красных и зеленых пикселей. Смесь красного и зеленого света, который они испускают, воспринимается глазом как желтый.

Печатный процесс использует субтрактивную систему (систему вычитания) описываемую цветовой моделью CMYK. При печати изображение не излучает свет, а вместо этого свет, который достигает глаза, был отражен от поверхности напечатанного материала. Например, когда свет попадает на помидор, пигмент в поверхности помидора отфильтровывает весь не красный свет, так что мы видим помидор красным. Также и краска является своеобразным фильтром, поглощающим одни длины волн и отражающим другие. Поэтому основные цвета света не производят аддитивный эффект, когда они напечатаны вместе.

Помещенный отдельно, каждый основной цвет отфильтровывает другие основные цвета, что делает невозможным создать вторичные цвета. Например: предположим, что Вы печатаете область с синей и красной краской; синий поглощает все не-синие длины волны (красный и зеленый цвета) и красный цвет поглощает все не–красные длины волны (синий и зеленый). Следовательно, все основные цвета бы ли бы удалены и, в результате, получился бы черный цвет.

Чтобы воспроизводить цвета на печатных материалах, мы должны управлять количеством красного, зеленого и синего света, отраженного отпечатком. Это может быть достигнуто печатью комбинаций вторичных цветов - cyan (C), magenta (M) и yellow (Y). Они вообще упоминаются как субтрактивные основные, поскольку каждый цвет поглощает один из основных цветов света:

cyan поглощает красный цвет;

magenta поглощает зеленый;

yellow поглощает синий.

Например, если бы Вы хотели воспроизвести красный цвет, Вы печатали бы комбинацией красок magenta и yellow, чтобы отфильтровать зеленый и синий свет.

В теории, при печати красками cyan, magenta и yellow вместе должен получиться черный. Однако, дело обстоит не так, из-за невозможности получить абсолютно чистые цвета краски, соответствующие своим цифровым значениям, а значит и возможности полностью отражать и поглощать положенные им длины волн. В результате получается грязно–коричневый цвет. Добавление черной краски в субтрактивные основные цвета увеличивает возможный интервал оптических плотностей, который может быть напечатан, гарантируя чистоту черного цвета, глубокие тени и нейтральные серые цвета. Черный известен как ключевой цвет и обозначен символом 'K' - цветовая система CMYK.

Диапазон цветов

Почему нельзя при печати воспроизвести весь спектр цветов видимых на мониторе?

Каждая цветовая система имеет цветовой диапазон. Он описывает шкалу цветов, которую может воспроизводить система. Как описано предварительно, белый свет содержит все цвета, которые может воспринимать человеческий глаз.

Интенсивность излучаемых цветов выше отраженных. Поэтому по определению цветовой охват RGB намного шире, чем в модели CMYK. Не все RGB-цвета могут без потерь конвертироваться в CMYK. Это также является одной из причин того, что некоторые цвета, видимые на мониторе невозможно воспроизвести посредством триадной печати CMYK.

На рисунке примерно обозначены диапазоны восприятия и воспроизведения цветов:

- поле в виде подковы - спектр видимый человеческим глазом;

- поле ограниченное желтой рамкой – описано моделью RGB и может воспроизводится излучающими устройствами (мониторами, телевизорами, проекторами);

- поле ограниченное голубой рамкой - описано моделью CMYK и воспроизводится при печати.

Из этой картинки наглядно видно, что обе модели не могут в полной мере воспроизвести весь видимый спектр. А CMYK по сравнению с RGB имеет еще более узкий диапазон из за неотделимых примесей в пигментах типографских красок, что приводит к неспособности воспроизводить яркие-насыщенные цвета.

Чтобы печатать изображение, которое было записано как цветовой цифровой файл, оно должно быть преобразовано из аддитивной цветовой модели RGB, которая используется сканерами и мониторами, в субтрактивную модель цвета CMYK, которая используется в печатных красках. Этот конверсионный процесс может вызывать проблемы, связанные с соответствием цветов.

Различия в диапазоне цветов делает очень затруднительным представление о том, как цвета на мониторе будут выглядеть в печатном виде. Даже после того, как изображение было поделено, вид цветов на экране будет отличаться от того, как они будут выглядеть в печати. Мы можем удостовериться в этом, поместив образец печати рядом с монитором.

Как осуществляется печать при помощи модели CMYK

Поскольку при печати на многих устройствах имеется возможность в каждой отдельной точке либо разместить слой краски строго заданной толщины, либо оставить неокрашенную подложку, то для воспроизведения полутонов изображение растрируется, то есть представляется в виде совокупности точек цветов C, M, Y и K, размер которых, и определяет процент каждой краски. На расстоянии точки, расположенные близко друг к другу, сливаются, и создаётся ощущение, что цвета накладываются друг на друга. Глаз смешивает их и таким образом получает необходимый оттенок. А используя различные пропорции CMYK красок, можно эффективно управлять степенью отражения от запечатываемого материала красного, зеленого и синего цветов, и цветами света, воспринятого глазом. (Процесс цвета (Process colours) выражаются в проценте укрывистости растровых точек для каждой CMYK краски.)

Полутоновая печать

Важнейшие из группы полиолефинов —Посмотрите на фотографию, иллюстрацию сделанную аэрографом, эскиз художника или набросок в карандаше и Вы обратите внимание, что они содержат плавные градации тона — от самых светлых до самых темных. Этот тип изображения (часто упоминаемый как полутоновый или CT) описывается как непрерывная градация цвета. Теперь сравните полутоновое изображение с обычным одно — или многоцветным трафаретным отпечатком: Вы обратите внимание, что отпечаток содержит сплошные области цвета и никаких градаций тона.

Подобно большинству других печатных процессов, трафаретная печать не может воспроизводить цветовые полутона, поскольку нет возможности регулирования цветовой плотности краски в одном отпечатке. Однако, при использовании растрирования, возможно имитировать цветовые полутона в трафаретной печати.

Что такое полутоновый растр?

Растр - результат преобразования полутонового изображения в систему равномерно распределенных точек («полутоновой растр», «регулярный растр»). Отдельные точки имеют одинаковую плотность, но варьируются по размеру.

Для точного воспроизведения равномерных изменений тона, заданных в оригинальном изображении, в конечном отпечатке свет, отраженный точками, сливается с отраженным от подложки светом.

Тон (темный или светлый) запечатанной области задается размерами напечатанных точек. Точки отражают меньшее количество света по сравнению с белой подложкой. Это означает, что крупные точки, которые закрывают большую площадь подложки, тем самым сокращая количество отраженного света, делают тон темным. Наоборот, мелкие точки, закрывающие меньшую площадь подложки и дающие большее количество отраженного от подложки света, приводят к светлому тону.

Относительный размер каждого растрового элемента (точки) может быть определен как процент укрывистости (относительная площадь растровой точки в процентах). Шкала относительной площади растровой точки — от 0% до 100%, где белый цвет (нет точек) приравнивается к 0%, а черный (полная запечатка материала) — к 100%. Полутоновая область находится в диапазоне близком к 50%. Необходимый размер точек обуславливается необходимым уровнем резкости и расстоянием, с которого будет рассматриваться отпечаток. Чем менее заметны отдельные точки в растре, тем более детально оригинальное изображение будет передано в конечном отпечатке и тоновые изменения будут более плавными.

В идеале размер точки должен гарантировать плавные переходы тонов между светлыми и темными областями. Например, точки на широкоформатном постере могут быть очень заметны, если Вы рассматриваете постер с близкого расстояния; но когда Вы рассматриваете постер с расстояния нескольких метров, глаз не в состоянии различать отдельные точки и создается эффект плавного перехода тона.

Полутоновые параметры

Когда цифровой полутон выводится на пленку, имеется несколько ключевых параметров, которые должны быть заданы:

- линиатура растра;

- угол растра;

- форма растровой точки.

Каждый параметр оказывает значительное влияние на конечный результат.

Линиатура растра - критерий частоты строк (линий) точек на растре - то есть фактический размер точек и близости их расположения друг к другу. Линиатура измеряется в линиях на дюйм (Ipi) или на сантиметр (Ipcm). Таким образом, Вы обнаружите 150 строк точек в каждом дюйме в 150 Ipi растре. В теории, если вы желаете выяснить линиатуру одноцветного растра, вы можете наложить линейку и сосчитать число точек на дюйм или на сантиметр.

Чем выше линиатура растра, тем меньше и менее заметны точки. Таким образом, растр с линиатурой 133 Ipi (54 лин/cm) более мелкий, чем растр с линиатурой 65 Ipi (25 лин/cm). Иначе говоря, более высокие линиатуры растра дают более резкие и детальные отпечатки с плавными переходами тона. С другой стороны, они являются более трудно воспроизводимыми в печати, поскольку сильнее восприимчивы к растискиванию растровой точки и полной заливке темных областей, приводящей к потере деталей. Также, мелкие точки не всегда могут поддерживаться сеткой трафарета, маленькие проценты заливки могут не вымыться из сетки, для чего необходимо использовать сетки с более высоким номером, что в свою очередь уменьшает кроющую способность.

Тип материала, на которой Вы печатаете, будет влиять на оптимальную линиатуру растра для полутонового оттиска: более высокие линиатуры растра могут использоваться в основном только на гладких не пористых подложках.

Высокими линиатурами растра могут печататься более резкие и детальные печатные работы, но для их выполнения потребуется максимально высокая квалификация.

Растровые углы (часто упоминаемые как углы трафарета) - нельзя путать с углами трафаретной сетки. (Последние в дальнейшем будут упоминаться как "углы сетки".) Они описывают угол растра по отношению к горизонтальной оси. Изменение угла растра может делать точки более или менее заметными для наблюдателя. Так как цель полутоновой печати заключается в том, чтобы воспроизвести плавные переходы тона наиболее приближенные к оригиналу, предпочтительнее максимальная незаметность точек.

При печати одноцветного полутона рекомендуется растр под углом 45° - угол, под которым точки являются наименее заметными для глаза. Точки наиболее заметны, когда угол растра 90°.

Полутоновые углы становятся особенно важными на многоцветных полутоновых оттисках. Если всем позитивам задать одинаковый угол растра, напечатанное изображение будет идеальным. Но даже небольшое отклонение по углу, цветов относительно друг друга может привести к появлению муара (тема муара, дальше будет рассмотрена более подробно). Из опыта известно, что муар наименее значителен, когда угол между цветами 30°.

Несмотря на то, что нет возможности полностью устранить муар, его можно минимизировать, задавая угол 30° между отдельными растрами. Для двухцветного растра Вы могли устанавливать доминирующий цвет в 45° и другой цвет в 15°. При определении растровых углов для 4–х цветной печати Вы столкнетесь с очевидной проблемой: растровые точки размещаются под углом 90° друг–другу на каждом растре, следовательно, установка 30° угла между каждым растром подразумевает, что первый и последние растры будут под одинаковым углом, вызывая муар.

По этой причине, установка угла четвертого растра всегда будет компромиссом. Имеются общепринятые наборы углов для офсетной и флексографской печати, которые разработаны для минимизации муара при печати четырех цветов. При изготовлении четырех позитивов под этими углами, точки при печати образуют "розетки" с частичным перекрыванием цветов.

Как сказано ранее, растровая структура наиболее заметна, когда полутоновый угол - 90°. По этой причине, yellowy - самый светлый и наименее заметный цвет часто устанавливается под углом 90°. Magenta считается наиболее заметным для восприятия, и этот растр устанавливается в 45° (37.5° при использовании Flexo стандарта), чтобы сделать растровые элементы менее заметными. Cyan и Black растры наиболее часто вызывают муар, поэтому они устанавливаются под углом в 30° к Magenta.

Слева - офсетный стандарт полутоновых углов (DIN 16547a), справа - Flexo стандарт полутоновых углов (DIN 16547b).

Несмотря на то, что использование правильных полутоновых углов может минимизировать эффект муара, имеется другой важный фактор для рассмотрения — муар, образующийся между растром и трафаретной сеткой, которую Вы используете. Совпадение растра и трафаретной сетки создает большую вероятность появления муара. Эта проблема может быть решена тщательным контролем соотношения растровых углов / номера сетки, натяжением ткани под углом, экспериментами с полутоновыми углами и контролем над соотношением линиатура растра / номер сетки.

Экспериментальным путем выявлено, что при расположении растра к сетке под углом в 8°, возникновение мура наименее вероятно. Что при использовании офсетных углов в трафаретной печати приводит к необходимости тянуть сетки под углом в 30° и 14°. А как мы понимаем обеспечить точный угол при натяжке очень сложно, а малейшее отклонение угла приведет к появлению муара. Не говоря уже об увеличенном расходе сетки при натяжке.

Поэтому мы в трафаретной печати применяем для всех цветов угол растра 82° (8°), что позволяет нам использовать стандартные рамы (натянутые под углом 90°), минимизировать возможность появления муара. И при необходимости введения дополнительных цветов (PANTONE), не придется для них искать подходящие углы, а как мы понимаем из вышесказанного подходящих углов, не дающих муар, не найти.

Форма растровой точки. Когда при производстве растровых позитивов используется традиционный фотографический процесс, точки имеют вид черных кругов на белом фоне в низкой выкрываемости и белыми кругами на черном фоне в высокой.

При изготовлении растров с помощью электронных фотонаборных устройств, Вы имеете выбор из нескольких различных форм растровой точки, включая ромбы и эллипсы.

Форма точки незначительно воздействует на вид напечатанного изображения, особенно в высоколиниатурных растрах, где точки трудно различимы для глаза. (Однако эллиптические растровые точки могут помогать минимизировать муар.) Форма растровой точки оказывает эффект на плавные изменения тона в среднетоновых областях.

В традиционном растре, когда выкрываемость растровой точки увеличивается и приближается к 50%, края отдельных точек касаются краев смежных точек, образуя вид "шахматной доски". Это создает впечатление резкого потемнения тона в этой области и известно как "тональный скачок". Визуальный эффект нарушает плавность перехода тона от светлого к темному. Тональный скачок особенно заметен на телесных тонах. Изображение может также иметь заметно "зернистый" вид в областях, близких к 50% выкрываемости точек.

При 50% выкрываемости точки, каждый угол традиционного растрового элемента соприкасается с соседним. Это создает "тональный скачок" (резкое потемнение отпечатка) при увеличении размеров растровой точки от +40% до 50%.

Эллиптические растровые точки соединены только в одном направлении, так что переход тона сглаживается, и исключается тональный скачок.

Точки ромбической и эллиптической формы - лучшая альтернатива традиционным формам (окружности или квадрата), поскольку они сглаживают впечатление от тонального скачка. При увеличении выкрываемости растровой точки, края точки соединяются в двух отдельных фазах: сначала соединяются границы точек, а при дальнейшем увеличении выкрываемости соединяются стороны точек. Таким образом, ромбическая и эллиптическая форма точки дает плавное изменение тона в области среднего тона.

Однако, такая форма растра усиливает его линейную структуру, что увеличивает вероятность появления муара.

Стохастические растры

Существует еще один альтернативный метод растрирования, дающий определенные преимущества при растрировании полутоновых изображений. Стохастический растр (также известный как частотно–модулированный или FM–растрированный) основан на противоположном подходе к растрированию полутоновых изображений — вместо размещения точек различного размера в систематическом виде используются точки одного размера, распределенные в бессистемном порядке. Вариации тона достигаются регуляцией концентрации точек в определенных областях — точки расположены более разреженно в светлых областях и плотнее сконцентрированы в темных.

Стохастическое растрирование может помочь в воспроизведении плавных изменений тона, так как применение точек одинакового размера гарантирует отсутствие "скачков тона", и гарантирует их вымывание на трафарете. Бессистемное расположение точек также устраняет проблему муара.

Другое преимущество — возможность использования очень маленьких точек (эквивалент использования очень высоких линиатур растра), которые могут воспроизводить более тонкие детали и плавные изменения тона. Однако, до недавнего времени, это вызывало проблемы у трафаретных печатников, так как самый большой возможный размер растровой точки —20 микрон —был слишком мал, чтобы поддерживаться сеткой 150 нитей на сантиметр (tpcm), с открытой ячейкой 25 микрон. Сегодня стохастические растры могут содержать максимальные размеры растровой точки до 100 микрон, так что проблема больше не существует.

Стохастический метод трафаретной печати все еще относительно нов. Часть специального программного обеспечения, разработанного для производства этого типа растров, все еще не способна к созданию позитивов высшего качества и требует чрезвычайно точных (и дорогих) устройств для вывода.

Муар

Цветоделенные фотоформы при регулярном растрировании представляют собой повторяющуюся структуру растровых точек отстоящих друг от друга на равном расстоянии. Количество таких точек на единицу длины называют линиатурой растра. При наложении двух растровых структур друг на друга мы получаем новую растровую структуру, содержащую как суммарную так и разностную составляющую исходных растровых структур. Под муаром в полиграфии понимается ситуация когда разностная составляющая исходных растровых структур становится видимой при печати. На самом деле муар присутствует на оттиске всегда, но может быть как четко выраженным, так и практически незаметным. В идеальном случае, в четырехцветной публикации муар, как результат взаимодействия четырех растровых структур, вырождается в мало заметную круговую структуру - полиграфическую розетку.

Растискивание растровой точки

Важная переменная, которая должна регулироваться на любом полутоновом оттиске - Растискивание растровой точки. Это понятие описывает увеличение размера напечатанных точек по сравнению с точками, установленными программным обеспечением при создании растра. Из названия ясно, что при печати растровые точки увеличиваются (растискиваются), что приводит к большей запечатке подложки и уменьшению интенсивности отраженного света. Этот эффект делает вид полутона более темным, особенно в среднетоновых (midtone) областях. Растискивание растровой точки также понижает контраст, затемняя яркие тона, и может приводить к потере мелких деталей изображения.

Имеются два типа растискивания растровой точки: оптический и физический.

Физическое растискивание растровой точки - результат изменений размеров растровой точки, связанный с допечатным и печатным процессами. Когда растр выводится на пленку, отдельные точки могут слегка увеличиваться в размере. Точно так же в процессе изготовления печатных форм возможно увеличение размера точек. Однако, самое большое увеличение в размере растровой точки вызвано процессом печатания непосредственно. Вязкость краски, параметры печати (сила натяжения трафарета и сила давления ракеля) и степень впитываемости краски подложкой - все эти параметры воздействуют на размер напечатанной точки.

Оптическое растискивание растровой точки описывает увеличение размера растровой точки, вызванное рассеиванием света на подложке. Это приводит к образованию очень маленьких теней от точек, вызывающих эффект потемнения.

Полное растискивание растровой точки — это сумма физического и оптического растискивания. Измеряется при помощи денситометра.

Растискивание растровой точки происходит вокруг окружности точек, следовательно, чем больше точка, тем больше будет растискивание. Это объясняет, почему растискивание растровой точки наиболее значимо в среднетоновых (midtone) областях, где точки имеют наивысшую окружность по отношению к площади поверхности. (Рисунки, иллюстрирующие полное растискивание растровой точки всегда относятся к области с 50 % выкрыванием, потому что растискивание растровой точки самое большое в этой области выкрывания).

Так же степень растискивания зависит от используемой линиатуры. Чем растр крупнее, тем больше соотношение площади точки к площади растискивания, соответственно чем ниже номер линиатуры, тем ниже влияние растискивания на изображение.

Еще растискивание растровой точки изменяется между различными системами красок - от 20 % с УФ–красками до 3 % с водными красками.

Это, вместе с широким разнообразием используемых запечатываемых материалов и печатного оборудования, делает невозможным использовать единый стандартный подход к коррекции растискивания растровой точки в трафаретной печати. Таким образом, мы должны определить растискивание растровой точки для условий печати и компенсировать его, уменьшая размеры растровой точки на позитивах.

Кроме того растискивание растровой точки может также иметь существенное влияние на цвет. Если yellow точки увеличиваются при печати, например, на 5 %, то поглощение синего света увеличится на 5 %. Это приведет к "потеплению" изображения, так как будет содержаться меньшее количество "холодного" синего света, достигающего глаза.

Проблема усугубляется тем, что степень растискивания растровой точки изменяется. Это может оказывать заметный эффект на цветовой баланс. Например, цвет, напечатанный на чистую бумагу, будет иметь различное значение растискивания растровой точки по сравнению с надпечатанным из–за факторов, типа впитываемости подложки, наложения краски и т.д. Следует добавить, что растискивание растровой точки не однородно–среднетоновые области более подвержены изменению цвета по сравнению с темными и светлыми.

PANTONE Matching System

В принципе триадной печатью можно добиться высококачественного полноцветного изображения. Но, к сожалению, при этой печати невозможно добиться таких ярких цветов, как мы привыкли видеть на экране в режиме RGB, например, оранжевого r=255 g=122 b=0 или фиолетового r=200 g=0 b=255. Таким оттенкам нет аналогов в палитре CMYK, и их невозможно добиться путем смешивания базовых триадных красок.

Этот недостаток на печати компенсируют введением дополнительных красок PANTONE. Такими красками пользуются в случае, если печатному изображению хотят добавить металлического блеска, либо когда хотят добиться на каждом напечатанном экземпляре продукции точного соответствия определенному цвету. Обычно такие требования выдвигаются при печати корпоративных цветов, логотипов, фирменной символики. Если вам необходимо точное воспроизведение определенного цвета, то необходимый оттенок можно подобрать по специализированному каталогу. Такой каталог просто необходим в ежедневной работе практически каждой дизайн-студии.

PMS или PANTONE Matching System – один из общепринятых стандартов смесевых цветов Spot Color. Это, пожалуй, самый распространенный стандарт, использующийся полиграфическими предприятиями всего мира. Систему соответствия цветов разработала и ввела в использование компания PANTONE еще в 1963 году. Согласно стандарту PMS, печатные краски различных оттенков представлены в виде напечатанных образцов цвета со 100% заливкой, и собраны в веер удобного формата.

Все цвета каталога получены смешением 14 основных красок (PANTONE Basic Colors). Каждый образец цвета обозначен определенным номером либо имеет собственное название, получается он путем смешивания базовых цветов в указанной пропорции, и поставляется в типографии как отдельная краска. Существуют веера изготовленные из мелованной, не мелованной, матовой бумаги, т.к. один и тот же цвет, напечатанный на разных материалах может существенно отличаться. Буква стоящая рядом с номером (или названием) обозначает это качество бумаги. Буква C (Coated) представляет образцы, напечатанные на мелованной бумаге, U (Uncoated) – на не мелованной бумаге, M (Matte) – на матовой бумаге. Существуют каталоги, в которых представлены металлизированные, флуоресцентные краски.

Смешивание красок по каталогу "PANTONE formula guaide"

Для получения цвета красок по каталогу "PANTONE" существует 3 способа

1. Первый способ на основании 16 базовых цветов и рецептуры смешения прописанной в самом каталоге «PANTONE». Для этого производитель краски должен поставлять базовые цвета в точном соответствии с базовыми цветами каталога. Смотрите первые закладки веера. При этом надо иметь в виду, что базовые цвета по каталогу полупрозрачные, поэтому в рецептуре применяется вместо белого цвета прозрачная краска «trs. white».

2. Второй способ на основании рецептуры смешения поставляемой фирмой производителем краски, которая за основу берет свои базовые цвета. Как правило, базовые цвета фирмы производителя могут быть кроющими и отличаться от базовых цветов по каталогу «PANTONE», поэтому очень часто цвет по данной рецептуре не точно соответствует цвету из каталога но, как правило, очень близок (±1 шкала). Базовые краски производителей могут быть как полупрозрачные, полукроющие, так и кроющие.

3. Третий способ это смешивание цвета «на глаз», если нет никаких рецептур производителя и базовые цвета, не соответствуют базовым цветам каталога. Для этого за основу берется рецептура по каталогу «PANTONE», а базовые цвета выбираются наиболее близкие из цветов производителя. При этом нужно выбирать цвет базовой краски более чистый, он может быть более насыщен, но от его чистоты зависит чистота смешиваемого цвета. Если основной цвет выбран грязный, то чистый цвет получить практически невозможно. Понятие чистого цвета можно представить из основных цветов триады (Краски для печати полноцветных изображений CMYK). Триадные краски имеют максимальную чистоту цвета, т.к. от этого зависит чистота оттенков в полноцветном изображении. Сделать из чистого цвета грязный, очень просто, например добавив в него черной краски. Получить из грязного цвета чистый, практически невозможно. Если большинство цветов производителя грязные, получить большинство цветов по «PANTONE» будет невозможно. При смешивании красок на «глаз» нужно четко знать, какой цвет при добавлении в краску будет изменять ее цвет в нужный оттенок. На основе смешения базовых красок триады мы можем это видеть достаточно четко.

Смешение металлических цветов

Цвет металлических красок золото, серебро, перламутр зависит от цвета пудры или связующего. В бронзах и серебре оттенок цвета напрямую зависит от цвета бронзового или алюминиевого порошка, так как порошок смешивается с прозрачным лаком. В перламутрах оттенок зависит от цвета прозрачной базы, так как перламутровый порошок на основе слюды не имеет цвета. Если связующее синего цвета смешать с перламутровым порошком, то мы получим синюю краску с металлическим отблеском. Некоторые производители красок, золото и серебро получают на основе перламутрового порошка оттенка прозрачной базы. В золотой краске она желто коричневого цвета, в серебряной светло серая. Если требуется сделать перламутровое золото более светлым, то можно в него добавить серебро. Если Перламутровое золото нужно сделать более бронзовым, то нужно добавить рубиновой прозрачной краски. В качестве добавки можно использовать пурпурный цвет триадной краски. Количество пудр добавляемое в краску не должно превышать 30% от ее объема.

Принцип смешения цветов

Из этой таблицы видно: при смешивании в равных пропорциях пурпурного цвета с желтым получается красный, желтого с голубым зеленый и голубого с пурпурным синий. Если изменять пропорции смешивания, то мы можем получать большое количество промежуточных цветов: от пурпурного до желтого, от желтого до голубого и от голубого до пурпурного.

Также при смешении красок нужно иметь в виду сложность цвета. Простой цвет состоит из 2х цветов. Сложный из 3х, а очень сложный из 4х. Как правило, более 4х цветов при смешении красок в каталоге «PANTONE» не применяется. Чем больше цветов смешивается, тем сложнее точно получить цвет по «PANTONE». При добавлении небольшого количества (1-3%) темных цветов в краску (Черный, темно синий, темно зеленый и т.д.) рекомендуется их разбавить прозрачной краской (соотношение 1:3 или 4м) для более точной дозировки. При смешивании красок также нужно учитывать освещение. В помещениях с освещением лампами накаливания и люминесцентными лампами смешенный цвет будет иметь различный оттенок. Цвет краски смешанный по «PANTONE» может визуально отличаться от его отпечатка, если изделие не белого цвета. Также матовый и глянцевый отпечаток одного и того же цвета по «PANTONE» визуально отличаются друг от друга. Поэтому в каталоге «PANTONE» существуют два раздела глянцевых и матовых цветов. Глянцевый цвет имеет индекс С, а матовый U.

Рекомендации по подготовке макетов для тампопечати

Учитывая универсальность поставляемого для сувенирного бизнеса тампопечатного оборудования, а также нюансы, заложенные в самом принципе тампонной печати, при размещении заказа необходимо придерживаться следующих правил:

Размер печати

Размер изображения при нанесении его тампопечатью ограничен конструктивными особенностями печатных машин. В основном, применимы клише размером 100х75, 100х100, 100х150 мм.

Толщина печатных и пробельных элементов

Не увлекайтесь микрогеометрией. Орел видит мышь с высоты в 1 километр. Человеческий глаз не различает элементы менее 0.2 мм. уже с расстояния в 1 метр. К тому же, чем больше (толще) элемент печати, тем он лучше держится на предмете. Это особенно актуально при тампопечати на ручках, так как нанесенное изображение будет в постоянном контакте с пальцами человека, на которых, кроме естественного жира, могут быть и следы других активных растворителей (например, ацетона и спирта). По этим причинам, мы не рекомендуем использование линий толщиной менее 0.2 мм и шрифтов высотой менее 0.8 мм.

Чтобы увидеть, насколько читаемо будет Ваше изображение на предмете, уменьшите его до размера нанесения и распечатайте на обычном лазерном принтере в режиме 600 точек\дюйм. Качество полученного изображения будет сходным с тампопечатью.

Плашки

Квадрат Малевича прекрасен, но воспроизвести его тампонной печатью более чем сложная задача. Как Вы уже, наверное, знаете, печатные элементы представляют собой углубления на поверхности клише. Клише смачивается краской и ее излишки удаляются ракельным ножом. Поскольку давление ножа на плоскость клише достаточно высокое, нож – ближе к середине плашки - начинает проваливаться в углубления печатных элементов, пропорционально уменьшая толщину красочного слоя, переносимого тампоном. В итоге, вместо равномерно укрытой поверхности имеем «лысое» пятно (непропечатку) в середине плашки. Вопрос, отчасти, решается уменьшением давления ножа, но в этом случае ракель очищает клише хуже и остатки краски могут быть перенесены тампоном на предмет.

Наша рекомендация - для тампопечати, по возможности, располагать в плашках какие-либо пробельные элементы нанесения, чтобы увеличить площадь опоры ножа и, соответственно, уменьшить его провал.

Искажения

Поскольку в тампонной печати изображение с клише на предмет переносится через промежуточный носитель, то его форма в сочетании с формой поверхности предмета приводят к графическим искажениям наносимого изображения. Для того чтобы уменьшить искажения, следует придерживаться следующих правил:

Тампопечать по цилиндрическим поверхностям:

- при тампопечати на ручках высота изображения не должна превышать 0.7 диаметра цилиндра в месте печати. Размер печати на корпус ручки также ограничен формой и размером клипа. Например, при тампопечати на ручках с широким клипом всегда следует уменьшать высоту нанесения на корпус в области клипа, чтобы избежать поворота ручки из-за касания клипа тампоном.

Тампопечать по сферическим и конусным поверхностям:

В идеале, геометрия изображения должна соответствовать форме предмета, т.е. на сферических предметах предпочтительнее размещение округлых или овальных изображений, а на конических – изображений с конусообразной геометрией. Если Вы планируете тампопечатью нанести квадрат на шар, то на выходе получится заметная «подушка». Для уменьшения этого эффекта следует уменьшить размер печати.

Нанесение на рельефные (рифленые) материалы

Поскольку тампопечать построена на косвенной передаче краски на запечатываемую поверхность, толщина однократного красочного слоя колеблется в пределах от 8 до 15 микрон (для сравнения – в трафаретной печати от 15 до 25 мкм). Поэтому, при печати по рельефным материалам, имеющим микрогеометрию поверхности более 15 мкм. (дизайнерские бумаги, кожзамы, ткани, не шлифованное дерево) следует учитывать вероятность возникновения на оттиске пробельных элементов вместо печатных.

Тампопечать на прозрачные материалы (оргстекло (акрилы), пленки, стекло)

При печати на «прозрачку» цвет всегда уходит в темную часть спектра. Т.е., если необходимо нанести тампопечатью, скажем, красный цвет (485 по PANTONE), то его оттенок на прозрачном материале будет восприниматься как бордовый.

При нанесении быстросохнущих (однокомпонентных) красок вопрос соответствия напечатанного цвета заданному полностью решается дополнительным краскопрогоном белой краской (подложкой).

При печати компонентными красками, требующими высокотемпературного обжига либо длительного времени для закрепления, использовать подложку не предоставляется возможным. В этом случае в тампопечати применяется «разбелка» цвета, т.е., в красный добавляется немного белой краски. В итоге, красный на предмете будет красным. Просто красным.

Печать по PANTONE

Воспроизведение цвета смесевыми красками, т.е. по PANTONE, на не белых предметах весьма сложная задача. К примеру, тот же базовый красный цвет у всех производителей красок для тампонной печати имеет свой оттенок, при этом рецептуры смешения для получения заданного оттенка по PANTONE практически схожи. Более того, в разных партиях оттенок одного и того же базового цвета может различаться. Основной цвет предмета, толщина нанесенного красочного слоя, освещенность помещения также вносят существенные коррективы в восприятие цвета на предмете.

Контрольно-измерительные приборы, используемые для определения цвета в «большой» полиграфии, практически не применимы для тампопечати. Поэтому, контроль цвета осуществляется «на глаз», т.е. субъективно. Квалификация и опыт тампопечатника в этом вопросе играют первую и решающую роль. Оттенок подбирается максимально приближенным к заданному цвету и, при необходимости, либо в присутствии заказчика, либо посредством изготовления сигнальных образцов до запуска тиража.

По основным моментам, пожалуй, все. Требования к макетам можно посмотреть ниже.

Рекомендации по подготовке макетов для тампопечати

Основы воспроизведения полутоновых и многоцветных изображений

В отличие от штрихового изображения, которое имеет только две градации яркости — элементов рисунка и подложки, полутоновое изображение содержит участки разной яркости. Различные элементы полутоновых изображений в разной степени отражают падающий свет. Полутоновые изображения могут отличаться друг от друга по следующим признакам:

- интервалу оптических плотностей и количеству тоновых переходов (то есть по количеству градаций оптических плотностей);

- характеру изображения - по контрастности, количеству мелких деталей и т.д.

Очевидно, что при одном и том же интервале оптических плотностей изображение будет тем контрастнее, чем меньше тоновых переходов оно содержит. Однако при одном и том же количестве тоновых переходов изображение будет тем контрастнее, чем больше интервал оптических плотностей.

Все печатающие элементы на печатной форме имеют одинаковую глубину, поэтому при печатании с таких форм невозможно передать тоновые переходы изображения за счет изменения толщины красочного слоя: на всех участках одного оттиска толщина красочного слоя одинакова. В связи с этим полутоновые изображения разделяют на отдельные микроштриховые элементы - точки. При этом участки изображения, имеющие различные яркости (различные оптические плотности), передаются на оттиске точками различной величины. Темные участки изображения, имеющие большую оптическую плотность, передаются на оттиске крупными точками, а светлые участки (с малой оптической плотностью) - мелкими точками.

Многоцветное изображение отличается от одноцветного тем, что отдельные его участки отражают лучи, различные по спектральному составу. Многоцветные изображения могут быть штриховыми, полутоновыми и комбинированными. Все участки одного цвета (одной краски) на штриховом многоцветном изображении обладают одинаковой оптической плотностью. Различные участки полутоновых многоцветных изображений могут иметь разные цвета и разную оптическую плотность. При печати полутоновых многоцветных изображений для воспроизведения цветовых переходов используется наложение нескольких красок друг на друга в различных количественных соотношениях.

Для каждой краски требуется отдельная печатная форма, печатающие элементы которой будут соответствовать участкам изображения, воспроизводимым с использованием данной краски. Для получения такой печатной формы необходимо предварительно изготовить цветоделенный диапозитив. Участки диапозитива, которые соответствуют печатающим элементам будущей формы, должны быть непрозрачными, то есть не пропускать свет при копировании. При воспроизведении полутонового изображения участки растрового цветоделенного диапозитива должны иметь тем большие растровые точки, чем больше соответствующей краски должно лечь на данный участок изображения на оттиске.

Воспроизведение многоцветного изображения невозможно без цветоделения. В современной технологии воспроизведения изображений цветоделение осуществляется фототехническими или чаще электронными методами. С многоцветного оригинала изготавливают столько цветоделенных диапозитивов, сколько печатных красок будет использоваться при печати.

Основы цветовых измерений

Для обеспечения точного выражения цвета его необходимо измерить, то есть определить его место среди множества других цветов в некоторой системе координат. Цвета и цветовые различия могут быть выражены с помощью различных математических моделей. Наиболее часто на практике используются модели описания цвета RGB, CMYK, Lab.

Модель RGB описывает синтез цвета путем сочетания трех основных монохроматических излучений — красного, зеленого и синего. Эта модель применима для описания цвета, синтезированного в проходящем или прямом (излучаемом) свете, например на экране монитора. Такой синтез цвета называют аддитивным.

Модель CMYK основана на синтезе цвета путем нанесения на белую подложку двухзональных красок — голубой, пурпурной и желтой, образующих триаду. Каждая печатная краска, предназначенная для многокрасочной печати, способна поглощать световые волны определенной длины. Цветная триадная краска поглощает одну треть излучений видимого спектра и пропускает две трети. Голубая краска поглощает только красное излучение, пурпурная — только зеленое, а желтая — только синее излучение. Прошедший сквозь красочный слой свет отражает белая подложка. Можно и по-другому охарактеризовать триадные краски: голубая вычитает из падающего на нее белого света красные излучения, пурпурная —зеленые, желтая — синие, поэтому модель CMYK называют субстрактивной.

Теоретически черный цвет можно получить на оттиске при наложении одна на другую голубой, пурпурной и желтой красок, которые в это случае должны поглощать все излучения из падающего на оттиск света. Однако на практике участки, образованные наложением трех основных красок, поглощают не весь падающий свет и имеют не чёрный, а коричневый цвет. Для компенсации этого недостатка в число основных полиграфических красок была введена черная (контурная) краска. Ее применение позволяет увеличить контраст изображения, улучшить воспроизведение деталей в тенях оттиска.

Модели RGB и CMYK хотя и связаны друг с другом, однако конвертирование одной модели в другую происходит не без потерь, так как цветовой охват CMYK, как правило, меньше из-за худшей чистоты основных красок по сравнению с основными излучениями RGB. Важным недостатком моделей CMYK и RGB является их аппаратная зависимость. Поэтому Международной комиссией по освещению была создана аппаратно независимая модель Lab, позволяющая объективно описывать цвета независимо от индивидуальных особенностей устройства (монитора, принтера и т.д.). В этой модели любой цвет определяется светлотой и двумя хроматическими компонентами: параметром a, который изменяется в диапазоне от зеленого до красного, и параметром b, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого. Таким образом, в модели Lab цвет определяется одной количественной (мощностью излучения, яркостью, светлотой) и двумя качественными характеристиками.

Проблема воспроизведения полутоновых и цветных изображений методом тампонной печати

Технологические особенности тампонной печати ограничивают возможности воспроизведения этим способом полутоновых и многоцветных изображений. Например, затруднено воспроизведение способом тампонной печати высоких цветов и глубоких теней растровых изображений. Дело в том, что в тампонной печати используются печатные формы на пластинах с углубленными печатающими элементами (формы глубокой печати), которые должны создавать в процессе печатания опору для ракеля. На участках изображения с относительной площадью растровых точек, превышающих 85-90%, необходимые опорные элементы для ракельного ножа и тампона не сохраняются, а участки изображения с относительной площадью растровых точек меньше 7-10% будут иметь глубину, недостаточную для нормального протекания печатного процесса.

Воспроизведение цвета в тампонной печати — это одна из самых сложных сегодня задач. Дело в том, что в качестве основы для печатания применяют керамику, пластмассу, стекло, ткани и другие материалы, имеющие отличный от белого цвет и различные свойства поверхности. Поэтому для контроля цвета затруднительно, а иногда и невозможно использовать контрольно-измерительные приборы, и очень часто контроль цвета осуществляется визуально. В этом случае оценка качества воспроизведения цветного изображения субъективна и зависит от индивидуальных особенностей восприятия цвета конкретным наблюдателем (например, порога восприятия человеком светлоты, цветового тона, насыщенности), а также от внешних условий (освещения помещения, окружающего цветового фона на запечатанной продукции, краевого контраста и т.д.).

Еще одна сложность воспроизведения цвета методом тампонной печати заключается в том, что заказчик иногда указывает образец цвета по атласу или каталогу цветов, который выполнен на мелованной бумаге и предназначен для офсетной печати. Печатание же продукции производится на поверхности изделия, которое имеет отличные от бумаги цветовые характеристики и свойства. Поэтому даже использование для получения заданного цвета рекомендованных фирмами-производителями рецептур смешения не позволяет добиться совпадения цветов с каталогом, выполненным на мелованной бумаге.

При воспроизведении изображения в тампонной печати, как и в полиграфии вообще, стремятся как можно точно воспроизвести оригинал. Полностью устранить расхождения между оригиналом и оттиском практически невозможно. Точное воспроизведение изображение оригинала на оттиске невозможно по следующим причинам:

- оттиск изготавливается на иной подложке, чем оригинал. Как следствие - на свободных от изображения участках оттиска проявляются различия с оригиналом, заключающиеся, например, в глянцевитости или шероховатости поверхности;

- оттиск изготавливается с использованием других красящих веществ по сравнению с оригиналом. Спектральные характеристики красок оригинала и красок на оттиске, как правило, не одинаковы. Речь может идти о цветовой идентичности только при определенных условиях освещения. В остальных случаях цвет изображения на оригинале и оттиске будет восприниматься по-разному.

- оттиск обычно имеет отличный от оригинала масштаб. Изменение масштаба влечет за собой соответствующие изменения в восприятии насыщенности цвета и четкости изображения в целом.

Практические рекомендации

- К факторам, определяющим точность воспроизведения тонового многокрасочного изображения, относятся: условия изготовления фотоформы (цветоделение и характер растра); свойства печатной формы (режим обработки и глубина печатающих элементов); характер поверхности запечатываемого материала; проведение печатного процесса (оптимальная передача краски и точность приводки). Использование не впитывающей поверхности обеспечивает точную передачу растровой точки.

- Как известно, результат печатного процесса оценивается по точности воспроизведения высоких светов (светлых участков изображения) и глубоких теней. Чем выше линиатура растра и меньше размер растровой точки, тем труднее ее воспроизвести без искажений и даже сохранить. В частности, удалось установить, что при линиатуре растра 60 лин/см воспроизведение в светах начинается примерно с 15 % относительной площади, а при линиатуре 40 лин/см - с 8%.

- При воспроизведении способом тампонной печати полутоновых оригиналов возможны значительные потери градаций в высоких светах и глубоких тенях изображений. На это следует обратить внимание заказчика при приемке оригиналов в печать;

- Вследствие специфических особенностей технологии тампонной печати невозможно качественно печатать с одной печатной формы растровые и штриховые изображения;

• В целях уменьшения суммарной толщины красочного слоя в тенях при цветоделении многоцветного изображения следует применять алгоритм GCR с уменьшением доли цветных красок под черной до 30%;

- Линиатуру растра следует выбирать в зависимости от характера изображения и гладкости запечатываемой поверхности. При большом количестве мелких деталей, гладкой запечатываемой поверхности и преобладании глубоких теней на оригинале лучше использовать 80 лин/см, а при преобладании высоких светов на воспроизводимом изображении и запечатке шероховатой поверхности лучше использовать 60 лин/см. При использовании высоких линиатур (до 80 лин/см) лучше прорабатываются тени (до 85%) и теряются градации в светах (менее 10%). Наиболее качественно высоколиниатурные изображения воспроизводятся на гладких материалах;

- Растровые цветоделенные диапозитивы для изготовления форм должны иметь следующий интервал относительных площадей растровых точек:

при линиатуре 60 лин/см 7-80%;

при линиатуре 80 лин/см 10-85%.

- Ввиду высокой прозрачности красок минимизировать искажения цвета при печати на цветной поверхности можно только путем предварительного нанесения белой подложки. Однако в ряде случаев, например при печати красной и зеленой краской по желтой поверхности, цветовые искажения невелики и от использования белой подложки можно отказаться.

- При выборе типа фотополимеризующихся пластин целесообразно использовать пластины, позволяющие получать стабильную глубину печатающих элементов на всем диапазоне градаций (Т-30), а пластины STM-52 и WS-43 в связи с невозможностью контролировать глубину печатающих элементов лучше не применять;

- При многокрасочной печати следует применять тампоны одинаковой жесткости и одинаковой формы для печатания всех красок. Давление всех тампонов на печатные формы и запечатываемую поверхность должно быть одинаковым.

Правильный выбор режимов проведения технологического процесса, материалов и оборудования, а также учитывание этих моментов при разработке оригиналов позволит достичь наилучших результатов.