ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАФАРЕТНЫХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ (ТПФ) ДЛЯ РЕЛЬЕФНОЙ ПЕЧАТИ

  Для обеспечения рельефа при печати УФ лаками или пластизолевыми красками используются печатные формы, изготовленные по специальной технологии. При производстве печатных форм в копировальном слое необходимо обеспечить рельеф, благодаря которому при печати на оттиске будет формироваться рельефный красочный/лаковый слой.

При производстве рельефных ТПФ используются специальные эмульсии, характеризующиеся высоким содержанием твёрдого вещества и высокой светочувствительностью. Высокое содержание твёрдого вещества необходимо для создания толстого слоя эмульсии, которое достигается нанесением большего количества слоёв, чем при изготовлении обычной ТПФ. Реологические свойства специальных рельефных эмульсий позволяют наносить все слои эмульсии по сырому, обеспечивая гладкий, идеально ровный эмульсионный слой без наплывов и подтёков. Высокая светочувствительность необходима для обеспечения возможности экспонирования толстых слоёв эмульсии.

Глубина рельефа ТПФ складывается из толщины сетки и толщины эмульсии с печатной стороны формы, которая обозначается EOM (Emulsion Over Mesh) и измеряется в мкм. Таким образом, глубина рельефа ТПФ зависит от выбора сетки, содержания твёрдого вещества в эмульсии и количества нанесённых эмульсионных слоёв с ракельной стороны сетки. Эмульсию наносят с двух сторон сетки. Сначала с печатной стороны 1 или 2 слоя, затем с ракельной стороны, как правило, от 3 до 8 слоёв, в зависимости от требуемой глубины рельефа. Сушка эмульсии производится строго в горизонтальном положении печатной стороной вниз. Это необходимо для того, чтобы эмульсия в процессе сушки оставалась с печатной стороны сетки, не перетекая на ракельную сторону, поверхность эмульсионного слоя выравнивалась и значение Rz снижалось.

Глубина рельефа ТПФ также зависит от размера печатающих и пробельных элементов. Очевидно, что невозможно обеспечить значение ЕОМ больше или даже равным ширине печатающего элемента. Если штрих или точка на плёнке-позитиве имеют размер меньше или близкий к требуемому значению ЕОМ, промыть такой печатающий элемент при проявке практически невозможно. Светорассеяние в толстом слое эмульсии при экспонировании приводит к подсветке под тонкими элементами на плёнке, уменьшая их размер вплоть до полной невозможности проявки. Соответственно, чем тоньше изображение, тем меньше высота эмульсии над поверхностью сетки, т.е. значение ЕОМ.

ВАЖНО! Общее правило, которым следует руководствоваться при подготовке макетов для рельефной печати: высота рельефа ТПФ (значение ЕОМ) в три-четыре раза меньше, чем ширина минимального штриха в макете. Это означает, что если ширина минимального штриха на макете 0,1 мм, возможная высота рельефа ТПФ менее 30 мкм. Если требуется более высокий рельеф, размер элементов изображения должен быть больше. Для наглядности ниже приведена таблица соответствия размеров элементов изображения и возможной высоты рельефа ТПФ (ЕОМ):

Таблица 1. Зависимость ЕОМ от размеров элементов изображения

Помимо значения ЕОМ, как упоминалось выше, второй составляющей глубины рельефа ТПФ является сетка, а именно, такой важнейший её параметр, как «Теоретический объём краски». Этот параметр зависит от линиатуры (номера) сетки и от толщины нити, из которой сетка соткана. Фактически, теоретический объём краски –это суммарный объём свободного пространства ячеек сетки на площади 1 м² без учёта круглой формы сечения нитей. Математическая модель трафаретного печатного процесса упрощает объёмную форму ячейки сетки, сводя её к параллелепипеду (см. рис.). В теории принимается, что краска или лак в процессе печати проникает в ячейки сетки, занимая весь их свободный объём, который и переходит на оттиск. Это означает, что чем больше теоретический объём краски, тем толще получится слой УФ лака на оттиске. Если использовать для печати грубую сетку с большим значением теоретического объёма краски, можно получить рельеф при печати УФ лаком даже с обычной плоской ТПФ без дополнительных слоёв эмульсии, создающих большое значение ЕОМ.

Теоретический объём краски измеряется в см³/м². Это объём краски, вышедшей из ячеек сетки, на площади 1 м². Если представить, что вся эта краска растеклась ровным слоем, толщина этого слоя будет равна значению теоретического объёма краски в мкм. В таблице ниже приведены значения теоретического объёма краски для сеток, наиболее часто используемых для рельефной печати, на примере сеток марки SEFAR PET 1500.

Таблица 2. Теоретический объём краски для различных сеток

Как видим из таблицы, чем грубее сетка, тем толще слой УФ лака можно напечатать. Но, как известно, выбор сетки также зависит от размеров элементов изображения. На грубых сетках невозможно сделать трафарет с тонким изображением. Соответственно, получаем, что и ЕОМ и теоретический объём краски зависят от размеров элементов изображения. Чем тоньше изображение, тем меньше возможный рельеф на ТПФ и, соответственно, на оттиске.

Рельеф печатной формы формирует рельеф УФ лака (краски), но между глубиной рельефа ТПФ и высотой рельефа УФ лака нельзя ставить знак «равно», поскольку на толщину слоя лака влияет множество факторов печатного процесса, среди которых вязкость и текучесть лака, впитываемость запечатываемого материала, твёрдость печатного ракеля, его угол наклона и давление в процессе печати и др. Высота рельефа УФ лака может быть близким к глубине рельефа ТПФ, но может быть вдвое меньше. Рельеф в значительной мере зависит от самого лака: если вязкость и текучесть лака не позволяет ему сохранять форму после выхода из ячеек сетки, иными словами, если лак растекается, то, очевидно, что высота рельефа снижается. Режимы печатного процесса -твёрдость ракеля, острота кромки (степень износа), давление и угол его наклона - оказывают влияние на краскоперенос, то есть на фактический объём УФ лака, переходящего с ТПФ на оттиск. Между теоретическим объёмом краски, характеризующим сетку, и фактическим объёмом переходящего на запечатываемый материал УФ лака может быть очень значительная разница как в большую, так и в меньшую сторону. Но если создать условия, при которых краскоперенос будет больше, чем теоретический объём краски, избыточное количество УФ лака будет растекаться, и чёткость изображения снижаться. Поэтому, как правило, режимы печатного процесса настраивают таким образом, что фактический краскоперенос получается несколько меньше теоретического красочного объёма сетки.

Есть ещё один нюанс, который ограничивает использование грубых сеток с большим теоретическим красочным объёмом связан с характеристиками УФ лака. Для печати рельефных изображений обычно используются очень высоковязкие УФ лаки с минимальной текучестью для получения максимально высокого рельефа. При использовании грубых сеток с толстыми нитями на поверхности высоковязких лаков остаётся отпечаток фактуры сетки. Поверхность вязкого не текучего лака не выравнивается полностью, на ней остаётся шагрень, паразитный рельеф, повторяющий ячейки и нити сетки. Поэтому для печати рельефными УФ лаками рекомендуется использовать сетки выше номера 77. Наиболее оптимальный выбор сеток для печати рельефными УФ лаками лежит в пределах между 77-ым и 100-ым номерами, в зависимости от минимального размера элементов изображения. В некоторых случаях можно использовать как более грубые, так и более тонкие сетки. Более тонкие сетки используются для печати микрорельефов с очень тонкими штрихами. Об использовании грубых сеток расскажем далее.

Всё сказанное выше относилось к ограничениям при формировании рельефа тонких штрихов. Однако, следует обратить также внимание и на особенности формирования рельефа плашек и широких штрихов. В случае, если в макете присутствуют плашки при печати УФ лаками наблюдается так называемый краевой эффект, который представляет собой провал посередине печатающих элементов. Края плашки имеют такую же высоту, как тонкие штрихи, а посередине плашки толщина слоя лака значительно меньше. Это связано с тем, что на больших элементах ракель продавливает сетку ниже слоя эмульсии. Соответственно, чем шире печатающий элемент и чем выше рельеф эмульсии (значение ЕОМ), тем более выражен краевой эффект. Поэтому при печати плашек рекомендуется использовать более грубые сетки – 43-80, 54-64, - которые сами дают более толстый слой лака, и не слишком толстый слой эмульсии с печатной стороны (низкое значение ЕОМ). В этом случае разница между толщиной слоя лака у краёв и посередине плашек будет не так заметно отличаться, и краевой эффект будет меньше заметен. При этом лак должен обладать более высокой текучестью, чем лак для печати тонких штрихов с высоким рельефом, чтобы фактура грубой сетки сглаживалась на его поверхности. Если же макет содержит как тонкие штрихи, так и плашечные элементы, рекомендуется использовать сетки 61-64 или 77-48, при этом натяжение сетки должно быть не менее 30 Н/см, то есть больше, чем используется для печати в большинстве случаев. Краевой эффект тем более выражен, чем слабее натянута сетка, ведь слабо натянутую сетку легче растянуть в процессе печати. Если же сетку натянуть до 30 Н/см, краевой эффект будет сглажен и почти незаметен на элементах менее 1,5-2 см. На более широких плашках краевой эффект будет заметен, но уменьшение толщины слоя лака от края к центру элемента будет плавней, а разница в толщине слоёв меньше.