CtP всех видов печати, объединяйтесь!

Убедительные успехи допечатных цифровых технологий на всех полиграфиче-ских фронтах заставляют их объединяться, дабы нанести последний и решительный удар по ещё сопротивляющимся аналоговым оппонентам.

Stork Morpheus 6112

Демонстрацией объединения стали показанные на IPEX-2006 термальные аппараты для лазерной обработки флексографских форм методом гравирования чёрного масочного слоя (LAMS) — Thermoflex Narrow Hybrid от Kodak GCG и FlexPose! от Luescher, чьи владельцы получают уникальную возможность обработки офсетных и флексоформ в одном устройстве. Более чем актуально, учитывая повсеместную практику мирного сосуществования на общих полиграфических площадях разных печатных процессов.

Заметим, что первый шаг был сделан представителями термальных технологий, пока на рынке CtFP (Computer-to-Flexo Plate) не доминирующих (большую его часть делят Alpha и Esko), что даёт им хороший шанс поколебать расстановку сил на российском рынке (см. диаграмму). Конкуренция будет жёсткой, ведь работающим на основе технологий LAMS (Laser Ablative MaSk) универсальности также не занимать: все они экспонируют формы высокой печати на полиэстровой основе, а при условии оснащения магнитным барабаном (LaserGraver 4002, LaserGraver 4001 и LaserGraver 4000 от Alpha, Esko Spark) — на металлической. Разумеется, те же функции предлагают и термальные системы, среди которых металлические формы (в случае установки магнитного барабана) могут обрабатывать Thermoflex Mid II, Thermoflex Narrow, Thermoflex Narrow Hybrid от Kodak GCG и Spark от Esko.

Статистика инсталляций CtFP (шт.) на российском рынке в соответ-ствии с предоставленными поставщиками устройств данными

В этом же списке, благодаря широкому диапазону чувствительности, формные материалы Presstek для цифрового офсета.

Не желает оставаться в стороне и глубокая печать: разработчики Daetwyler и Hell Gravure Systems дооснащают аппараты возможно-стью гравировки маскированных формных цилиндров (Daetwyler — лазерами CO2, Hell — оптоволоконными). Отметим, что HelioFlex от Hell Gravure Systems выполнены в конструктиве гравировальных аппаратов HelioKlischograph.

Постепенно набирают вес на рынке системы для прямого гравирования (LEP, Laser Engraving Process): машины Stork, помимо флексографских, обрабатывают фирменные трафаретные ротационные формы с эмульсией, нанесённой на никелевые цилиндрические сетки с гексагональной структурой ячеек. Два аппарата Morpheus успешно работают в ростовской «Атлантис Пак».

Число реальных игроков неуклонно увеличивается, в списке производителей CtFP — Alpha, Daetwyler, Dainippon Screen, Esko, Hell Gravure Systems, Kodak GCG, Luescher, Stork, поставляющие устройства на базе технологий LAMS и LEP.

Методы и лазеры

Esko Cyrel CDI Advance

Суть первого — выжигание лазером изображения в нанесённой на светочувствительный полимер чёрной маске. Далее как всегда — оборотное и прямое (сквозь маску) экспонирование, вымывание, сушка, финишинг. Всё популярнее форсированные процессы, базирующиеся на термообработке специального полимера сквозь ту же маску. Подобные технологии уже представила DuPont на Label Expo-2005 в Брюсселе, продемонстрировав рабочий образец MacDermid (в разделе «Новости» — информация о судебных претензиях DuPont к MacDermid).

Второй метод самый радикальный, ибо непосредственно выжигает пробельные элементы в эластомерном слое: почти готовую форму требуется лишь промыть и высушить. Но его окончательный успех можно будет констатировать при появлении прецизионных лазеров требуемой мощности принципиально нового типа. Только они полностью избавят типографии от временных и материальных издержек традиционного формного процесса, как это уже почти сделали CtP в офсетном производстве.

Преимущества первого — отработанная технология, исключение этапа вывода плёнок. С ней работает абсолютное большинство: Alpha, Daetwyler, Dainippon Screen, Esko, Hell Gravure Systems, Kodak GCG, Luescher.

Три поставщика (Alpha, Luescher и Daetwyler) предлагают оборудование обоих видов. Первые два — специализированные системы, инженеры Daetwyler и Stork могут дооснастить свои устройства лазером нужного типа.

В аппаратах LAMS применяется два типа лазеров. Первый — волоконный с диодной (полупроводниковой) накачкой, длина волны 1064, 1070 или 1100 нм (аппараты Alpha, Esko, Hell и Daetwyler), суммарная мощность лучей 10—60 Вт. Второй (Dainippon Screen, Luescher, Kodak) — линейка термальных лазерных диодов, лучей от 32 (Dainippon Screen) до 240 (Kodak GCG), мощность каждого 0,17—2 Вт.

Hell HelioFlex F1200

Среди важных отличий обеих технологий — уровень расходимости лучей лазера, характеризующий способность лазера точно позиционировать луч на поверхности объекта (т. н. фокусировку — часто используемый, но технически недостоверный термин, ибо фокусировка лазера, с точки зрения оптики, — вещь нереализуемая). В основе точного гравирования — расходимость, гарантирующая на участке луча, соответствующего по длине рабочей толщине маски или рельефа, постоянство его диаметра, близкого к величине его минимального диаметра на выходе из оптической системы (т. н. перетяжки).

Широкий уровень расходимости термальных лазеров на основе диодных линеек, не имеющий большого значения при обработке плоских форм, разработчики компенсируют системами автоматической фокусировки, особенно важными для гравировки рукавных материалов, разнотолщинность которых достигает 125 мкм.

Поэтому в составе машин Kodak Thermoflex система автоматической фокусировки, суть которой — придание одному из лазеров диодной линейки функции «дальномера», корректирующего работу оптиче-ской системы. Аналогичную имеют аппараты прямого гравирования Luescher, оснащённые лазером CO₂. В машинах LEP обычно используют газовые лазеры СО₂ мощностью 50—500 Вт.

Принцип действия — излучаемые атомы кислорода переходят в возбуждённое состояние под воздействием электрического разряда. И хотя их большая мощность и невысокий уровень расходимости ранее не позволяли изготавливать высоколиниатурные формы, ныне заявляемые характеристики (минимальный размер точки на форме 10—25 мкм) вселяют надежду, что проблема близка к решению.

Кому он нужен, этот CtFP?

Daetwyler Digilas 2900

Значительно более сложный, чем в офсете, процесс создания печатных форм оттягивает всеобщую CtP-зацию флексографских типографий. Потому CtFP сегодня покупают либо специализированные репроцентры, либо крупные полиграфические предприятия, желающие выйти на новый уровень качества, производительности, расширить спектр заказчиков.

Именно покупка CtFP пять лет назад, по словам главного технолога компании «Тампомеханика» Андрей Гаврилов, помогла фирме привлечь клиентов (сейчас здесь уже три устройства Alpha). С преимуществами лазерной обработки форм согласны все, переходу на цифровые формы зачастую мешает лишь консерватизм и пока ещё высокая стоимость «цифры».

По словам Гаврилова, повторяемость и предсказуемость результата при цифровом способе несравненно выше. Это подтверждает и Марат Батыркаев, руководитель московской типографии «Контур Плюс» и санкт-петербургской «Астерикс», в которых с годовым интервалом были установлены аппараты Esko Spark XT. Среди исключаемых цифровым процессом «неудобств» — оседание пыли на форме, теперь просто сжигаемой лазером, и человеческий фактор, результатом которого может стать недостаточная степень вакуумирования формы при засветке.

Luescher FlexPose!

Оба специалиста согласны, что достичь высокого качества высоколиниатурных форм (150—175 lpi), особенно в высоких светах, существенно легче. При прочих равных условиях, растискивание цифровых пластин меньше: край профиля у них резче, вершины растровых точек столь явно не выступают над площадками плашечных участков.

Сокращается и время получения форм: из техпроцесса исключены плёнки, для выполнения повторных тиражей достаточно отправить уже готовый файл на CtFP, упрощена процедура «раскроя» пластин, эффективнее работают алгоритмы линеаризации.

Быстрее, ещё быстрее…

Производительность CtFP определяет мощность и количество лучей лазера, направляемых на поверхность вращающейся вместе с барабаном формы. Условно говоря, повышать её можно двумя путями: наращивать мощность лучей и скорость вращения барабана с формой либо количество лучей при постоянной скорости вращения (увеличивается размер одновременно обрабатываемой площади). В первом случае разработчик обязан позаботиться о балансировке барабана, что важно при обработке форм небольшого формата, полностью не покрывающих его поверхность. Во втором — обеспечить идентичность лучей, исключить возникновение одноцветных муаров и полошения. Хотя каждый производитель реализует собственную техническую политику, все задействуют положительные стороны обоих подходов (см. таблицу).

Kodak Thermoflex Narrow Hybrid

С точки зрения Esko, оптимальный вариант — снижение скорости вращения барабана с формой при увеличении количества лучей лазера. Сейчас в большинстве аппаратов CDI одновременно используется до 16-ти лучей. До 8-ми лучей волоконного лазера могут иметь CtFP HelioFlex от Hell Gravure Systems и Daetwyler. В устройствах Thermoflex Wide II от Kodak GCG, использующих линейки диодных лазеров, — 240 лучей.

Важная составляющая производительности — мощность лазера. Для аппаратов с волоконным лазером и машин Luescher c лазером CO2 она пропорционально разделяется между лучами, генерируемыми акустооптическим модулятором, расщепляющим основной луч. Исключения — HelioFlex от Hell Gravure Systems, где используются независимые лазеры, и трёхлазерные Stork Agrios. Многие производители предусматривают увеличение мощности лазера в уже установленном устройстве. Для систем Agrios и Morpheus от Stork это замена лазеров СО₂ мощностью 250 Вт на 500 Вт.

Растровые наборы

Alpha LaserGraver 4000QL

Зависит производительность и от разрешения аппарата. А при прямой гравировке и от заданной глубины профиля. При покупке устройства уточните, какой растровый набор (сочетаний разрешения и линиатур) стандартно поддерживается. Как правило, это 1-2 разрешения для списка линиатур с заданным шагом. Исключение — системы от Hell Gravure Systems, позволяющие плавно менять разрешение от 1270 до 2540 dpi благодаря специальному построению оптической системы с поворачивающимся вокруг своей оси лазером. Важность полноты растровых наборов несомненна — ни для кого не секрет появление на пластине или оттиске одноцветных муаров, вызванных определённым сочетанием линиатур и углов растра.

Обнаруживаются и повторяющиеся растровые структуры, генерируемые программами, выполняющими расчёт растровых макроячеек «на ходу», не используя предварительно рассчитанные схемы. Потребуется приобретение дополнительных растровых наборов для желающих обрабатывать рукавные бесшовные формы. Один из редких случаев — применение высоких разрешений, например, для печати защищённой продукции в аппаратах Alpha (5080 и 10 160 dpi), Daetwyler (5080, 6350 dpi) и Esko (CDI SecuFlex, 8000 dpi).

Рукав или пластина?

Не менее важны при эксплуатации CtFP стоимость и номенклатура формных материалов. В отличие от офсетных CtP, с «масочными» флексографскими ситуация намного проще: гравируют покрывающую пластину фотополимерную маску все без исключения аппараты, независимо от типа лазера. Выбор поставщика пластин определяется практикой и личными предпочтениями: разнотолщинностью форм, способностью «держать точку» на малых процентах, особенностями химической обработки. Набирают популярность водовымывные формы, пластины для сухой термической обработки. Не за горами активное продвижение на отечественный рынок рукавных форм, среди удобств которых — быстрый монтаж, эффективное использование рабочей поверхности, создание бесконечных изображений. При наличии функций пропуска пустых участков (например, утилиты SuperSkip из системы управления Grapholas от Esko) производительность обработки гильз становится выше, чем традиционных пластин.

Dainippon Screen PlateRite FX870

Проще ситуация с пластинами и рукавными формами для прямой гравировки, которые производят не так много компаний, да и область их применения, по большей части — обойное производство, выпуск тетрадей, непрерывных элементов электронных печатных схем.

Но число поставщиков увеличивается: не за горами появление мощных лазеров с низким уровнем расходимости лучей, создающих высоколиниатурные флексоформы прямой гравировкой.

Авторы выражают глубокую признательность специалистам компаний Alpha, Amos, Daetwyler, DuPont, «Апостроф», «Итрако», «Контур Плюс», «Россита», «Тампомеханика», «УпакМеханика» и «ЯМ Интернэшнл» за помощь, оказанную при подготовке статьи.

Активное волокно

Основной элемент волоконного лазера с накачкой от лазерных диодов — активное оптическое волокно диаметром около 10 мкм, сердцевина которого легирована редкоземельным металлом иттербием.

В процессе «накачки» — передачи в волокно света от нескольких лазерных диодов (их увеличение повышает мощность лазера) — атомы иттербия поглощают световую энергию и возбуждаются. Отдавая же её и возвращаясь в прежнее состояние, вынуждают излучать свет остальные атомы. Показатели преломления кварцевого волокна и сердцевины подобраны так, что световое излучение заданной длины волны (1064—1100 нм, в зависимости от исполнения лазера) распространяется, не выходя за пределы сердцевины. И активное волокно выступает в роли преобразователя расходящегося излучения диодных лазеров в высококогерентное излучение.

Системы Kodak ThermoFlex занимают второе место в мире по числу установок среди систем CtFP (LAMS) и уверенно увеличивают свою долю рынка. В мире работает около 300 таких аппаратов различного формата. В них изначально реализована многолучевая лазерная архитектура, обеспечивающая максимальную надёжность экспонирующего модуля. Движение в данном направлении других производителей убедительно подтверждает его преимущества.

Основной частью цифровых допечатных комплексов на базе Kodak ThermoFlex может являться система управления рабочим потоком Prinergy PowerPack с набором технологий флексографского растрирования HyperFlex, MaxTone, DigiCap и RasterScaling. При наличии на предприятии других систем управления ThermoFlex подключается к ним через рабочую станцию Tiff Front End, принимающую отрастрированные файлы форматов 1-Bit Tiff и LEN.

Другая особенность Kodak ThermoFlex — минимальные эксплуатационные расходы: единственный существенный по стоимости элемент, необходимость в замене которого может со временем возникнуть, — лазерный диод. По опыту, из строя выходит 1 диод за 2 года интенсивной двухсменной эксплуатации. Уровень надёжности подтверждает факт, что в стандартной комплектации ThermoFlex поставляются с 48-лучевыми модулями. Стоимость замены диода, производимой в течение 2 часов, около 500 евро.

Денис Глушков (denis@amos.ru), руководитель отдела допечатного оборудования компании «Амос»

Поскольку лазерная запись информации на форму — это выжигание материала в нужных местах, для формирования негативного изображения в случае LAMS-технологии или профиля печатных точек при прямой гравировке обрабатываемому материалу необходимо передать определённую энергию лазерного излучения, зависящую от чувствительности материала. Например, чувствительность масочных фотополимеров 4—6 Дж/см², а для удаления 1 см³ большинства материалов прямой гравировки требуется 4-6 кДж.

В качестве энергетической характеристики лазеров непрерывного излучения (а к ним относится подавляющее большинство лазеров для изготовления флексоформ) принято использовать мощность (отношение энергии ко времени), поэтому производительность лазерной записи (отношение площади ко времени) физически определяется только мощностью лазерного источника и чувствительностью материала! В случае нескольких лазерных источников необходимо учитывать их суммарную мощность.

Строго говоря, количество лучей на производительность напрямую не влияет, это подтверждает факт, что лазерные системы с одинаковыми по мощности лазерами, но с оптическими системами, отличающимися по количеству лучей, приблизительно равны по производительности. Читатель может убедиться в этом, сравнив технические данные систем разных производителей. Выбор же количества лучей продиктован, чаще всего, иными соображениями, например, ограничением скорости вращения барабана из-за возможного дисбаланса, малой мощностью отдельных лазерных диодов.

Именно за счёт повышения чувствительности материалов можно увеличить производительность или, при заданной производительности, снизить требуемую мощность лазеров. Это позволило бы снизить стоимость оборудования и сделать технологию CtFP доступнее для потенциальных пользователей.

Александр Ласкин (alex@alphalaser.ru, lasergraver@aol.com), заместитель директора компании «Альфа»

Почему CtFP?

Преимущества цифровой записи флексопластин очевидны. Обширные возможности передачи изображений, стабильно высокое качество, различные алгоритмы растрирования в одном макете, оптимизация производственных процессов за счёт использования единой системы workflow, включая цифровую пробу, архивы и др. Важные сегменты применения CtFP — изготовление гибкой упаковки, этикетки и картонной упаковки.

Флексография позволяет запечатывать разнообразные материалы. Объективно требуется качество, близкое к офсету. Например, чтобы на малой площади запечатки вместить как можно больше информации и элементов дизайна (типично для самоклеящейся этикетки).

Почему CtFP?

Во-первых, по причине воспроизведения на печатной форме (и на оттиске) мелких точек растра. За счёт этого можно печатать пастельные тона наложением нескольких цветов. При классическом методе изготовления форм на оттиске обычно получается «грязное», тусклое растровое поле вместо нежных пастельных цветов. Печать полноцветных дизайнов становится ярче, насыщеннее за счёт количества полутоновых градаций.

Во-вторых, растровые градиенты сводятся к 1% растра, что формирует границу («линию обрыва») растра, практически незаметную для глаза. При классическом методе изготовления форм эффект чётко видимой «линии обрыва» налагает существенные ограничения на элементы дизайна.

В-третьих, используются разнообразные технологии гибридного растрирования. При классическом методе самый маленький размер точки, хорошо воспроизводимой на оттиске, всё равно слишком велик, и в светах чётко видны отдельные точки, что плохо.

Last but not least. Можно делать формы для печати микротекста, тонких гильоширных рисунков для изготовления защищённой продукции.

Сергей Спилка (vipsys@vipsys.ru), директор компании «ВИП-Системы»

Представление на рынок универсальных CtP действительно состоялось. Их поставщики, относящиеся к «дорогим» компаниям, сделали имя на офсетном рынке. Снижение динамики продаж заставило их искать новые сферы сбыта, для флексографии стали предлагать разработанные для офсета аппараты на базе термических лазерных диодов. Что оказалось небеспроблемным, потребовало изменять, иногда усложнять конструкцию устройств. Фактически для каждого из видов печати упомянутые производители предлагают разные модели.

С практической точки зрения, объединение задач изготовления форм для различных печатных технологий в одном устройстве точно «срабатывает» лишь в этикеточном бизнесе, когда производитель этикетки имеет несколько узкорулонных машин различных печатных технологий либо использует комбинированные печатные машины. В других случаях при комбинации флексо и офсета различия в материалах, режимах записи, объёмах форм, допечатной подготовке, сопутствующем формном оборудовании препятствуют эффективно использовать универсальное устройство лазерной записи.

Александр Ласкин (alex@alphalaser.ru, lasergraver@aol.com), заместитель директора компании «Альфа»

В широко используемой технологии LAMS, базирующейся на обработке лазером чёрного масочного слоя, лазерное излучение (лазер Nd:Yag либо подобный) при длине волны 1064—1100 нм формирует на маске негативное изображение. Затем флексопластина подвергается воздействию УФ-излучения и вымыванию при помощи растворов, дальнейшей сушке горячим воздухом и финишинговой УФ-обработке. Преимущества — отсутствие негативов и высокое качество. Все проблемы традиционных аналоговых методов, связанные с растворами, экологией, производительностью и производственными площадями, остаются. Сложно изготовить бесшовные (гильзовые) формы.

Прямое лазерное гравирование — одностадийный позитивный процесс изготовления печатных форм: лазер удаляет материал с пробельных элементов, формирует возвышающиеся печатающие. Дополнительной обработки при помощи вымывных растворов и УФ-излучения не требуется.

На оборудовании Luescher FlexPose!direct используется лазер СО₂ с длиной волны 1,064 мм, мощностью 300-600 Вт и ресурсом 5000-7000 ч, формирующий рельеф высотой 1 мм и выше при обработке полимерного или резинового (эластомерного) материала. Продолжительность гравирования и изготовления формы, например, формата 500х700 мм, 30-40 минут. Возможна обработка плоских и бесшовных «круглых» полимерных и эластомерных форм.

Благодаря прямому лазерному гравированию флексографских печатных форм можно: существенно повысить производительность за счёт сокращения времени обработки формных материалов; устранить экологические проблемы, связанные с растворителями; обработать бесшовные формы (гильзы) и обеспечить печать бесконечных изображений, как при глубокой печати; повысить качество печати, особенно при одновременном воспроизведении растра и плашек.

Дмитрий Токманцев (tokmantsev@yam.ru), продукт-менеджер по продажам флексографской продукции компании «ЯМ Интернешнл».