Как сократить время аналогового процесса изготовления ФППФ?
Метод предварительного экспонирования

Алексей Титов,
инженер-технолог, аспирант МГУПечати

В массовом производстве фотополимерных печатных форм (ФППФ) одним из ключевых моментов является организация временных затрат. Так как процесс изготовления ФППФ проходит в несколько последовательных стадий, а организация параллельной схемы невозможна без увеличения количества единиц оборудования, то крайне важен учет затрат времени на каждом из этапов технологического процесса. Самый продолжительный этап - сушка и вылеживание готовых печатных форм. Однако немало времени занимают и стадии экспонирования формного материала.

Таблица 1. Зависимость времени дополнительного экспонирования от глубины рельефа

При изготовлении ФППФ из формных пластин DuPont HQS 67 по известной методике было подобрано время основного экспонирования - 12 мин. Таким образом, с учетом затрат времени на выкладывание формного материала, фотоформ, натягивание вакуумной пленки и удаление проэкспонированных формных пластин с экспонирующего стола в час можно осуществить не более четырех засветок. Это означает 32 засветки в 8-часовую смену, что примерно составляет восемь комплектов печатных форм для узкорулонной машины.

Рис. 1. Изменение глубины рельефа

Узкорулонное флексографское производство ориентировано на печать «коротких» тиражей. В среднем за смену выполняется от четырех до шести заказов. Кроме того, зачастую необходимо переделывать старые печатные формы вследствие их износа или неправильного хранения. А если на производстве используется 12 флексографских узкорулонных печатных машин, то время основного экспонирования в рамках этого конкретного производства крайне важно. Изложенный выше анализ производительности формного участка привел к выводам о необходимости изменения схемы последовательного производства на параллельное либо изменения технологии изготовления ФППФ.

Таблица 2. Воспроизведение графических элементов в зависимости от времени
основного экспонирования с дополнительной засветкой формной пластины

Анализ литературы о дополнительном воздействии на светочувствительные материалы, а также анализ существующей технологии показал, что такая возможность имеется, если провести фотосенсибилизацию фотополимерной композиции до проведения основного экспонирования формной пластины через фотоформу.

Для решения задачи был проведен ряд экспериментов по уменьшению времени основного экспонирования. В результате была разработана методика, позволившая уменьшить время основного экспонирования почти на 58%.

При экспонировании оборотной стороны на формную пластину дополнительно воздействует УФ-излучение диапазона УФ-А. Экспонирование дополнительно фотосенсибилизирует фотополимерную композицию, и дальнейший процесс фотополимеризации протекает быстрее. В ходе эксперимента было подобрано время дополнительного экспонирования. Основная проблема, возникающая при этом, - уменьшение глубины рельефа печатающих элементов.

Рис. 2. Градационные кривые обычного и измененного технологических процессов

Из графика на рис. 1 видно, что кривая изменения глубины рельефа имеет небольшой спад в диапазоне до 2,5 с. Это дает возможность введения короткой дополнительной засветки длительностью до 2 с без увеличения времени вымывания.

После определения максимально возможного времени предварительного экспонирования был проведен подбор режимов основного экспонирования. Время экспонирования изменялось от 12 до 7 мин. Качество готовой ФППФ оценивалось по ряду показателей:

• характеристическая кривая;
  
  
• воспроизведение отдельно стоящих точек;
  
  
• воспроизведение штрихов и выворотки;
  
  
• воспроизведение кривых микролиний (гильошей);
  
  
• глубина рельефа печатающих элементов.

Результаты проведенных экспериментов показали возможность изменения технологического процесса изготовления ФППФ без потери в качестве готовых форм. Таким образом, предложенная методика изготовления ФППФ позволяет уменьшить время основного экспонирования с 12 до 7 мин за счет введения дополнительной стадии в технологический процесс, при этом уменьшив временные затраты почти на 58%.

Для контроля качества готовых печатных форм определили возможное отклонение по всем основным параметрам, равное максимальному значению разницы оцениваемых параметров между обычной технологией и измененной.

Для градационной характеристики ФППФ возможное отклонение по всем градационным полям составляет не более 1% относительно полученных значений измененного технологического процесса. Для графических элементов (штрихи, просветы) ±3 мкм; глубина рельефа ±20 мкм.

Метод предварительной засветки светочувствительных материалов широко использовался в кинофотоиндустрии и на заре применения фотополимерных композиций в полиграфии, и ничего нового в этом нет. Однако с прогрессом компьютерных технологий он был забыт, но, как показывает этот эксперимент, применение нового - или хорошо забытого старого - метода предварительной засветки дает хорошие результаты по экономии временных затрат, а качество получаемых форм не хуже, чем у форм, изготовленных по традиционной технологии.