Исследование стабильности параметров качества печати на листовой офсетной машине

Исследование стабильности параметров качества печати на листовой офсетной машине

Министерство образования и науки российской Федерации

Московский государственный университет печати

Факультет полиграфической техники и технологии

Специальность             Технология полиграфического производства               

Специализация             Современные технологии печатных процессов                      

Кафедра                Технологии печатных и послепечатных процессов               

Форма обучения          очная                                                                                                                  

Зав. кафедрой      д.т.н. проф.                                Бобров В.И.                                                                                                                                                                                                                                                                      

                                                                                  (Ф.И.О., ученое звание)

(подпись)

                                                                  «       »                                    201   г.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Тема работы: Исследование стабильности параметров качества печати на листовой офсетной машине                                                                                   

Студент               Симановский Е. А                                                               

(Ф.И.О.)                                                     (подпись)                    

Руководитель               к.т.н.    доц. Шахова И.И.                                           

(подпись)                               (Ф.И.О., ученое звание)        

Консультант по

                                      к.т.н. доц. Шахова И.И.                                              

(наименование разделов)(подпись)                            (Ф.И.О., ученое звание)

(наименование разделов)(подпись)                            (Ф.И.О., ученое звание)                                                                     

Москва  2010 г.

Работа 90 с., 49 рис., 32 табл., 23 источника.

СТАБИЛЬНОСТЬ ПЕЧАТНОГО ПРОЦЕССА. АВТОМАТИЗАЦИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ ПОЛИГРАФИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. ПРОФИЛИРОВАНИЕ ICC.

Объектом исследования являются вопросы и проблемы стабильности печатного процесса при воспроизведения цветных изображений офсетным способом печати.

Цель работы – проведение исследования стабильности листовой офсетной печати, а также решение задачи выработки практических рекомендаций по вопросам стандартизации печатной продукции.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования стабильности таких параметров печатного процесса, как оптическая плотность, растискивание, колориметрические показатели. Исследование проводилось на тиражных оттисках, отпечатанных на листовой офсетной машине MAN Roland 710 в типографии «Медиа – Пресса». Полученные оттиски подверглись денситометрическому и колориметрическому контролю. Кроме того, было произведено составление банка денситометрических и колориметрических данных. Для этого на пробопечатном устройстве был получен ряд оттисков. Весовым методом, на аналитических весах, было определено количество краски, перешедшее с формы на запечатываемый материал, рассчитана толщина слоя краски на оттиске. Графическими методами были определены оптимальные значения зональных оптических плотностей.

В результате исследования был установлен факт нестабильности печатного процесса и необходимость использования профилирования. Результаты исследования  позволили составить банк денситометрических и колориметрических данных для различных видов бумаг и красок.

Содержание

Введение______________________________________________________________7

1. Аналитическая часть_________________________________________________14

1.1 Современное состояние офсетной печати____________________________14

1.2 Достоинства офсетной печати______________________________________14

1.3 Тенденции и перспективы развития офсетной печати___________________16

1.4 Анализ используемых компьютерных систем в печатных процессах______22

1.4.1 Общие сведения______________________________________________22

1.4.2 Автоматическая регулировка толщины пленки увлажняющего раствора_________________________________________________________23

1.4.3 Автоматическая регулировка оптических плотностей______________26

1.4.4 Автоматическое управление натиском___________________________28

1.5 Параметры качества тиражных оттисков_____________________________29

1.5.1 Оптическая плотность_________________________________________29

1.5.2 Тоновый прирост (растискивание) ______________________________35

1.5.3 Колориметрия красочных слоев_________________________________40

1.5.3.1 Синтез цвета при многокрасочном печатании_________________40

1.5.3.2 Аддитивный синтез_______________________________________41

1.5.3.3 Субтрактивный синтез____________________________________43

1.5.4 Приводка (несовмещение)_____________________________________49

1.5.4.1 Несовмещение между прогонами___________________________49

1.5.4.2 Несовмещение между секциями____________________________53

1.5.5 Печатный треппинг___________________________________________57

2. Экспериментальная часть_____________________________________________59

2.1 Определение оптимальных зональных оптических плотностей для различных печатных пар краска-бумага_________________________________59

2.1.1 Методика получения оттисков с заданными параметрами___________59

2.1.2 Денситометрический и колориметрический контроль полученных
оттисков_________________________________________________________61

2.1.3 Определение оптимальных зональных оптических плотностей______76

2.2 Сравнительный анализ денситометрических и колориметрических показателей тиражных оттисков_______________________________________76

2.3 Профилирование печатного процесса________________________________85

Заключение___________________________________________________________88

Список используемой литературы________________________________________89

Введение

В настоящее время в большинстве типографий установлены листовые офсетные печатные машины, а в крупных полиграфических комплексах - листовые и рулонные (ролевые) печатные машины.

Листовая офсетная печать - классический и основной способ печати в современной полиграфии. На сегодняшний день офсетная печать главенствует на рынке полиграфических услуг, благодаря высокому качеству, экономичности, продуктивности. Она широко использует в своих машинах, устройствах и технологиях все достижения современной науки.

Областью применения листовой офсетной печати является печать средних тиражей высококачественной полиграфической продукции. Листовая офсетная печать обеспечивает точное воспроизведение мелких деталей и хорошую передачу полутонов, отличается превосходной чёткостью и яркостью.

Основными производителями листового печатного оборудования являются фирмы KBA, Heidelberg, MAN Roland, RYOBI.

Рулонные машины отличаются от листовых большей производительностью и более узкой специализацией. Качество печати на рулонных машинах обычно несколько ниже, чем на листовых, из-за меньшей точности совмещения красок. Рулонные машины часто содержат модули послепечатной обработки «в линию»: брошюровки или отделки.

Рулонная печать предназначена для больших тиражей, в этом случае цена одного экземпляра, отпечатанного ролевым способом, существенно ниже, чем цена того же заказа, изготовленного на листовой машине. Это достигается благодаря экономии машинного времени из-за большой скорости печати, одновременной многокрасочной печати сразу с двух сторон, низкой себестоимости бумаги в рулонах и возможности печатать на экономичной бумаге малой плотности.

Основными производителями рулонного печатного оборудования являются фирмы KBA, Heidelberg, MAN Roland, GOSS.

Главной задачей офсетной печати является получение качественного изображения в короткие сроки. Поэтому мировая тенденция состоит в сокращении времени простоев печатных машин; в основном это сокращение производится за счет снижения времени на приладку. Единственным путем для этого является использование компьютерных систем, модернизирующих рабочий поток (Workflow) на полиграфических предприятиях.

Рабочий поток объединяет в одну цепочку операции допечатной подготовки, печати и послепечатной обработки. С появлением персональных компьютеров начался процесс модернизации допечатной подготовки, поэтому в настоящее время она отвечает всем требования рабочего потока. В связи с этим в последние годы  в печатных процессах особое внимание стало уделяться использованию цифровых технологий, которые до этого использовались весьма ограниченно. В первую очередь, цифровые технологии направлены на снижение времени на приладку, а следовательно и на сокращение расходов бумаги.

Печатный процесс- это многократное получение видимого изображения путем переноса краски с красконосителя на запечатываемый материал. Требование к продукции печатных цехов (оттискам)- идентичность их между собой и эталоном по таким параметрам качества, как оптическая плотность, растискивание, колориметрия красочных слоев. Для эффективного использования компьютерных систем указанные параметры необходимо стандартизировать.

Во всем мире стандартизации всех отраслей человеческой деятельности сейчас уделяется большое внимание. Создаются национальные институты, различные международные организации с благородной целью привести к общему знаменателю все лучшее, что уже достигнуто, наметить тенденции дальнейшего развития. Соблюдение определенных количественных характеристик позволяет прогнозировать результаты печати. Открывается возможность широкого внедрения системы управления цветом CMS (Color Management System). Дизайнерам и печатникам станет проще работать.

Появляется перспектива объективно оценивать качество продукции, опираясь на количественные показатели. Ведь сейчас такая оценка в большей степени субъективна: нравится или не нравится оттиск. Безусловное преимущество стандартизации - возможность специалистов общаться на одном языке, даже если родной язык у них разный. Имеется в виду вовсе не английский, а строгий язык цифр, одинаково понятный всем, независимо от национальной принадлежности.

В 1990 г. Госкомпечать СССР утвердил ОСТ 29.66-90 — денситометрические нормы печатания для четырех групп бумаг, — содержащий также допустимые отклонения плотностей плашек по сухому оттиску. Поскольку он, судя по всему, был привязан к краскам торжокского завода, а дальнейшие исследования были прекращены еще в начале 90-х гг. — стать законодателем моды в отрасли ему вряд ли суждено.

В Америке мы обнаружим сразу два документа. Это SWOP (Specifications for Web Offset Publications), ведущий свое начало с 1975 г. и претерпевший в 2001 г. девятое издание «for the New Millennium», и GRACOL (General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography) версии 6,0 образца 2002 г.

SWOP начинал с рекомендаций по используемым материалам, изготовлению фотоформ и цветопроб и только с 1986 г. приобрел современный вид, когда в него вошли непосредственно рекомендации по печати. Как следует из самого названия, SWOP — это стандарт для рулонной офсетной печати. Он примечателен тем, что является первым и единственным полноценным стандартом печати, датированным концом 80-х гг. прошлого века. GRACOL, видимо, был создан по образу и подобию, но уже для нужд листовой высококачественной цветной печати.

В обоих стандартах для установления качественных характеристик печати используются такие основополагающие параметры как плотность плашек, растискивание, контраст печати и общий лимит красок при заданной линиатуре. Растискивание измеряется при 50% растре, а контраст — при 75%. Приводятся возможные допуски на значения плотности (± 0,1), растискивания (± 3) и контраста (± 5). Естественно, что SWOP рекомендует линиатуру 52 лин/см при максимальном лимите краски 300%, GRACOL соответственно 69 лин/см — при 320%. У них почти совпадают характеристики «баланса по-серому», всего на 1% отличаясь в полутонах. Рекомендуемое растискивание одинаково для С и М, минимально для Y и максимально для К. Сохраняется единый подход к поддержанию «баланса по-серому», когда растискивание любых двух красок из трех (CMY) не должно отличаться друг от друга более чем на 4% в обоих направлениях от своих эталонных значений.

У этих стандартов есть одно принципиальное отличие. Оно заключается в подходе к определению эталонных плашек. GRACOL использует классический подход, оперируя значениями денситометрических плотностей, в то время как SWOP принципиально не доверяет инструментальному контролю, справедливо полагая, что реальные числовые показания различных приборов могут отличаться друг от друга.

В связи с этим SWOP предлагает использовать эталонную шкалу со значениями плотностей (SWOP Hi-Lo Color Reference), которая распространяется отдельно от самого стандарта. Этот эталон цвета представляет собой восемь плашек, соответственно по две на каждый цвет CMYK: минимальная и максимальная интенсивность каждого цвета. Таким образом, одновременно задается как сам цвет, так и возможный интервал его изменения. Денситометр рекомендуется использовать для сравнительной оценки тиражного оттиска и этой шкалы в случае, если по каким-то причинам человеческий глаз подводит.

Международная организация по стандартизации — ISO (The International Organization for Standardization) уже много лет разрабатывает нормативные документы для различных отраслей человеческой деятельности с учетом интересов всех стран, состоящих в ней (Россия тоже). Стандартизация организована по областям.

Существует несколько стандартов ISO, имеющих какое-то отношение к печатному процессу. Наиболее значимыми для офсетной печати являются следующие: ISO 13655 — условия измерения в полиграфии; ISO 13656 — рекомендации по использованию денситометрии и измерений цвета при контроле процесса; ISO 12642 — испытательные тесты для вывода изображений в целях управления цветом. ISO 2846–1 является предписанием по проверке печатных красок в лабораторных условиях. В нем приводятся CIELAB-координаты последних на эталонной бумаге.

Стандартом, заслуживающим особого внимания, является ISO 12647, впервые увидевший свет в 1996 г. Его первая часть содержит термины и определения, а вот вторая является настоящим кладом, на поиск которого мы затратили столько усилий. И пусть по содержанию стандарт ISO 12647–2 не столь энциклопедичен, как, например, SWOP или GRACOL, все же это тот документ, который необходим.

В нем последовательно приводятся требования ко всей технологической цепочке тиражирования печатной продукции, данные для контроля процессов, начиная с изготовления фотоформ. В основной части стандарта содержатся четкие требования к колориметрическим координатам плашек CMYK и их бинарам для пяти типов бумаг. При этом, в отличие от ISO 2846, цвета измеряются не на отвлеченной эталонной бумаге, а на реально используемой на практике. Приводится также величина растискивания при допустимом суммарном лимите красок в 350% и линиатуре до 79 лин/см. Следует отметить, что эти два параметра (колориметрия и растискивание) возводятся в ранг необходимых и достаточных для контроля качества печатной продукции. Понятие контраста печати отсутствует вовсе, «балансу по серому» отводится второстепенная роль. При этом он достигается за счет несколько иных соотношений цветов, чем приняты в Америке. Растискивание контролируется на 40% и 80% растрах, его значения для цветов CMY принимаются одинаковыми, а для К — на 2–3% выше.

Несмотря на такое обилие стандартов, ни один из них так и не прижился в полиграфии на 100%, поскольку на их соблюдение влияет слишком много факторов, от климатических условий до изношенности оборудования. Выходом из сложившегося положения может стать использование ICC-профилей.

Построение профиля выводного устройства (в том числе и печатной машины) можно осуществить с помощью специального программного обеспечения. А сам процесс создания профиля состоит из нескольких этапов:

1. Основой для построения профиля печатного устройства являются цветовые координаты цветных элементов специальных стандартизированных шкал. С помощью программы необходимо выбрать тип калибруемого устройства (CMYK, CMY или RGB) и необходимую точность профиля.

При стандартном режиме тестовые таблицы для четырех основных цветов (голубого, пурпурного, желтого и черного, каждый из которых определен от 0 до 100% с шагом 5%) содержат 210 цветовых элементов, а при расширенном - 840. Полученный файл сохраняется в tiff CMYK, tiff RGB или ps - форматах.

Эталонный документ, который потребуется после того, как на печатной машине или цветопробном устройстве будет сделан отпечаток тестовой таблицы, создается параллельно с этими файлами и содержит информацию о данной тестовой таблице: о ее типе, количестве основных цветовых каналов, данные цветометрии печатных оттисков и т.д.

2. Из полученного файла изготавливается печатная форма, после чего производится печать на машине в привычных цеховых условиях. Для каждой комбинации линиатура-бумага-краска требуется создать индивидуальный профиль.

3. На полученном тестовом отпечатке с помощью спектрофотометра измеряются фактические значения цветов. Полученные значения автоматически загружаются (режим online) или импортируются (режим offline) в программу.

4. Полученные значения автоматически сравниваются с известными значениями цветов, которые были выведены на печатную машину. Во время этого анализа полученных данных программой на основе базовой таблицы генерируется профиль печатной машины.

5. Результатом выполнения первых четырех этапов программы является базовая таблица, в которой хранится вся информация о печатном процессе, и которую считывают большинство профессиональных графических приложений. Если сканеры и мониторы также были отпрофилированы, экранная цветопроба будет почти идентичной печатному оттиску.

Созданный профиль встраивается в программы обработки векторной и растровой графики или экспортируется в формат растрового процессора CRD, который является функциональным эквивалентом профилей печати ICC.

Создав профиль печатной машины, т.е. определив ее особенности при печати каждого конкретного заказа, вы получите возможность предсказать цвет печатного оттиска еще на стадии препресса.

Кроме того, наличие у типографии профиля своей печатной машины позволит избежать споров с заказчиками по поводу несоответствия того или иного цвета в том случае, если допечатная подготовка проводилась самим заказчиком.

При профилировании печатных машин используются специальные тест-формы, благодаря которым на оттиске можно измерить не только колориметрические показатели, но и оптическую плотность, растискивание. Профили делаются для каждой совокупности линиатуры, бумаг и красок.

При этом печатный процесс должен быть стабильным. Построенный профиль и будет являться стандартом для конкретной печатной машины.

В связи со всем вышесказанным, целями данной работы будет:

1) проведение исследований стабильности листовой офсетной печати;

2) профилирование печатной машины;

3) решение задачи выработки практических рекомендаций по вопросам стандартизации печатной продукции.

1. Аналитическая часть

1.1 Современное состояние офсетной печати

С 1950-х годов плоская офсетная печать является доминирующим способом воспроизведения полиграфической продукции, и в ближайшее время она не собирается сдавать свои позиции. Несмотря на конкурентную борьбу с другими перспективными способами печати, офсетная печать в наши дни занимает около 63-65% мирового рынка [1]. При этом в недалеком будущем не ожидается серьезного уменьшения доли офсетной печати.

Качество офсетной печати пока что может превзойти только глубокая печать, экономическая эффективность которой проявляется только при печати сверхбольших тиражей. При этом глубокая печать полностью проигрывает офсетной с точки зрения экологичности процесса. Если не говорить о рынке упаковки и этикетки, то в нише средних и больших тиражей у офсетной печати нет конкурентов; в печати малых тиражей офсетная печать успешно конкурирует с цифровой печатью [2].

1.2 Достоинства офсетной печати

Офсетная печать именно возникла более 100 лет назад и сразу же показала свои неоспоримые достоинства. В результате сегодня она является мощной промышленной отраслью, высокомеханизированной и высокоавтоматизированной, широко использующей в своих машинах, устройствах, технологиях, материалах все достижения современной науки. При этом глубокие преобразования офсетного способа произошли, можно сказать, мгновенно. Если современники Алоиза Зенефельдера, изобретателя литографии, являющейся предшественницей офсетного способа, не смогли дожить до появления офсета, то многие наши современники смогли пережить множество его этапов – от цинковых и алюминиевых формных пластин до современных беспленочных технологий. Каждый год, а может, и каждый месяц приносит нам новшества, которые отрицают продукты, буквально вчера сами являвшиеся новшествами.

Принцип прежней офсетной печати сохранился, но от него остался только перенос изображения на бумагу не напрямую с жесткой печатной формы, а через эластичное промежуточное резиновое полотно благодаря чему достигается существенное повышение качества печати. Но воплощение этого принципа совершенно иное, чем прежде, причем это касается всех его сторон – начиная от подготовительных, допечатных процессов, до собственно печати и последующих отделочных работ [2].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9