О методах инструментального контроля показателей флексографских форм

О методах инструментального контроля показателей флексографских форм

 В статье приведен анализ про­блем, возникающих при измерении параметров флек­сографских форм на устройствах различных типов. Подобные слож­ности и затруднения оказывают существенное влияние на резуль­таты воспроизведения изображе­ний флексографским способом.

Ограничения при измерении параметров форм

Не вызывает сомнения, что несо­вершенство процесса оценки показателей флексографских форм приводит к ряду ограничений, часто связанных с возможностя­ми применяемого контрольно- измерительного оборудования. Остановимся более подробно на тех сложностях, которые возни­кают при проведении измерений. Они связаны:

■ Инновационные технологии в области флексограф­ских формных процессов активно развиваются. Большая их часть связана с совершенствованием уже существующих технологий изготовления печат­ных форм путем решения возникающих в процессе производства проблем. Возможности той или иной формной технологии оцениваются методом контроля характеристик печатных форм. Известно, что прове­дение инструментального контроля является неотъем­лемой составляющей процесса получения качествен­ного печатного изображения, однако такой контроль форм сопряжен с рядом сложностей. Именно они зачастую не позволяют провести точную и достовер­ную оценку флексографских форм. Хотя применяе­мое в настоящее время контрольно-измерительное оборудование и позволяет избежать ряда основных трудностей при измерении форм, однако получаемые результаты часто бывают неоднозначны.

♦ с особенностями формирования растрового изображения во всем интервале градаций на печатных формах, изготовленных по различ­ным формным технологиям;

♦    со сложностью оценки качества градационной передачи растрово­го изображения на печатных фор­мах, полученных с применением современных (специальных) функ­ций микрорастрирования, таких как Plate Cell, Cell Groove Screening, DigiCap, Pixel+ и т. д.;

♦    со сложностями в оценке каче­ства печатных форм, записанных с помощью различных технологий, в том числе с использованием ква­дратной точки SquareSpot;

♦    с возможностями и особенно­стями выбранного для измерений типа контрольно-измерительного оборудования.

Одной из наиболее важных является проблема, связанная с ограниченными возможностями измерительного оборудования для оценки относительных площадей растровых точек на флексограф­ских формах. Измерения малых по

Рис. 1. Микрофотография растрового поля флексографской формы с 80%- ными растровыми точками при лиииатуре 60 лин/см

размеру растровых точек в высо­ких светах с относительной площа­дью Soth. до 5-7%, а также оценка размеров растровых точек в глу­боких тенях растрового изображе­ния с Soth. больше 70-80% часто не дают однозначных результатов. Более того, такие измерения в ряде случаев бывают невозможны. Это приводит к появлению некоторой области неопределенности града­ционной передачи, что не позво­ляет провести точную оценку диа­пазона воспроизводимых на фор­мах градаций изображения и при необходимости осуществить их коррекцию.

Следует отметить и те сложно­сти, которые характерны при изме­рениях растровых точек, которые по мере увеличения их размеров начинают смыкаться, приводя к возникновению так называемых «мостиков» между точками. На рис. 1 приведено изображение рас­трового поля в области глубоких теней с Soth. 80% с такими растро­выми точками.

Проблемы измерения форм с квадратной точкой и микрорастрированием

Рис. 2. Микрофотография поверхно­сти флексографской формы, изготов­ленной с применением микрорастри­рования DigiCap

Рис. 3. Микрофотография флексографской формы, изготовленной по техно­логии SquareSpot

Рис. 4. Градационная передана рас­трового изображения при изме­рениях Somn. на печатной форме, изготовленной по технологии Flexcel NX с помощью: 1 — Vipflex 334, 2 — МБС-10

Не менее сложной является пробле­ма, также связанная с возможно­стями контрольно-измерительного оборудования, которое не позволя­ет оценивать растровые структуры с нестандартной конфигурацией печатающих элементов. Это происходит, например, при использо­вании микрорастрирования типа DigiCap, заключающегося в нане­сении по всей поверхности печата­ющих элементов дополнительного рельефа с регулярной структурой, минимальный размер элементов которой 5x10 мкм (рис. 2).

Известны и другие техниче­ские решения, такие как Plate Cell, Cell Center Screening, Cell Groove Screening, Pixel-!-, которые также формируют рельефную микро­структуру. Во всех случаях наличие такого микрорельефа на поверхно­сти печатающих элементов затруд­няет процесс их измерения. Это связано с тем, что развитая микро­ячеистая структура на поверхно­сти растровых точек усложняет процесс фокусировки измеритель­ного устройства и, следовательно, приводит к получению неточных результатов оценки относитель­ной площади. Затрудняет процесс измерения на печат­ных формах и приме­нение технологии рас-                                                   > трирования SquareSpot, которая используется при записи изобра­жения по технологии Kodak Flexcel NX на TIL-пленке. SquareSpot формирует «квадраттровых точек на форме, изготов­ленной по такой технологии, воз­никают из-за ступенчатых краев в очертании самих точек. Поэтому при оценке их относительной пло­щади измерительное устройство как бы сглаживает эти зубчатые края и измеряет точку якобы окру­глой формы, что приводит к неко­торым отклонениям в значениях. Особенно это заметно при оценке размеров растровых точек с Soth. меньше 1%, где эти флуктуации наиболее значительны.

Разные результаты на разных типах измерительных приборов

Как уже указывалось выше, результаты оценки показателей печатных форм зависят также от типа используемого контрольно- измерительного оборудования. Для сравнения на рис. 4 приведены градационные характеристики рас­трового изображения, полученные с одной и той же печатной формы при измерении относительной площади с помощью двух разных устройств: Viplex 334 и МБС-10. Как видно из графика, оценка показателей печатных форм на устройствах различного типа не дает одинаковых результатов.

Остановимся более подробно на работе контрольно-измерительных устройств. Vipflex 334 компании Viptronic поставляется с программ­ным обеспечением Flexo Eye. Это оптоэлектронное измерительное устройство, которое можно исполь­зовать для измерения флексографских (и офсетных) печатных форм, фотоформ и оттисков. Для работы прибора необходимо его посто­янное подключение к компьютеру через USB-порт. Измеряемое изображение выводится на экран монитора. Программное обеспе­чение Flexo Eye предоставляет сле­дующие возможности:

♦    определение диаметра растро­вой точки (мкм) и любых линей­ных размеров;

♦  определение площади растровой точки (мкм²);

♦   определение линиатуры растри­рования (лин/см или lpi);

♦  определение относительной пло­щади растровой точки (%);

♦    определение угла профиля рас­тровой точки (при рассмотрении среза печатной формы).

Все вычисления могут произво­диться как в автоматическом, так и в полуавтоматическом или ручном режимах. Крохме того, существует возможность сохранять получен­ные изображения, а также загру­жать и анализировать сохраненные изображения. Точность измерений составляет 1%.

Устройство МБС-10 Лыткаринского завода оптического стек­ла (ЛЗОС) работает на базе про­граммного обеспечения Flexometer и представляет собой электронный микроскоп. В работе он аналоги­чен устройству Vipflex 334. Одним из преимуществ МБС-10 является возможность определения шири­ны воспроизводимых штриховых элементов на печатной форме. Точность измерений составляет 0,5-1%.

Рис. 5. Трехмерное изображение рельефа флексографской формы в окне программы FlexoPlate QC Application

Можно предположить, что все перечисленные выше особенно­сти формирования печатающих элементов и принципы оценки их показателей оказывают влияние на результаты измерений, действуя в совокупности. В зависимости от применяехмой технологии изго­товления форм некоторые из этих проблем могут отсутствовать, но, несмотря на это, сложности в оцен­ке показателей все равно будут иметь место.

Направления развития и ЗD-технологии

Анализ разработанного и применяе­мого в последние годы контрольно- измерительного оборудования позволяет выделить определенные тенденции их совершенствования. Следует заметить, что, в общем, все они направлены на устране­ние возникающих при измерениях проблехМ либо на их компенсацию. На сегодняшний день такое обору­дование должно соединять в себе удобство использования, много­функциональность, улучшенные технические характеристики и рас­ширенные пределы их возможно­стей, а также возможность полной и всесторонней оценки печатных форхМ. Среди таких направлений совершенствования можно выде­лить следующие:

♦     повышение функциональных возможностей;

♦     обеспечение автохматической фокусировки;

♦   улучшение оптической системы для более точной фокусировки;

♦  повышение точности и однознач­ности получаемых результатов;

♦     разработка более совершен­ных способов оценки показателей печатных форм, например получе­ние трехмерных изображений рас­тровых точек;

♦   отсутствие ограничений по фор­мату печатных форм;

♦  компактность, легкость, удобство и простота использования, в тохМ числе и возможность измерений как на плоскостных (пластинчатых) флексографских формах, так и на цилиндрических (рукавных и бес­шовных) формах.

Поэтому появившиеся в послед­ние годы разработки ЗБ-технологии для оценки показателей флексо­графских форм приобретают все 'большую актуальность. Это понят­но, так как контроль конфигура­ции и размеров растровых точек на флексографских формах с похмощью устройств, позволяю­щих осуществлять толь­ко двумерные измерения, ограничен. Они не позво­ляют вычислить ни высо­ту печатающих элементов форхмы, ни угол наклона их профиля, не могут и оце­нить состояние поверхно­сти элементов, тем более что измерения на оборудовании такого типа сопряжены с рядом сложностей. Поэтому применение более современного по функцио­нальным возможностям обору­дования весьма актуально. Такие устройства позволяют решить ряд проблем, связанных с оцен­кой растровых точек различного типа с малой относительной пло­щадью в высоких светах, а также с наличием на печатных формах микрошероховатой поверхности. За счет получения качественного ЗБ-изображения появляется воз­можность корректного измерения угла наклона профиля растровой точки на форме, линиатуры рас­трирования и относительной пло­щади элементов. Одним из таких устройств является ЗD-микроскоп AniCAM британской компании Troika Systems. Это устройство может использоваться для изме­рения рельефа флексографских форм, оценки геометрии поверх­ности анилоксовых валов и раз­меров ячеек цилиндров глубокой печати. В соответствии с областяхми применения выпускаются три версии: FlexoCAM, AniCAM и GravureCAM. На рис. 5 приведено трехмерное изображение рельеф­ной флексографской формы, полу­ченное с помощью AniCAM.

Процесс контроля и оценки качества флексографских форм — важный фактор получения каче­ственных и стабильных результа­тов печати, и поэтому актуальность полной и точной оценки качества форхМ определяет направление совершенствования контрольно- измерительного оборудования для того, чтобы отвечать требованиям, которые предъявляют предприя­тия. Несмотря на то, что в настоя­щий момент не все проблемы, воз­никающие в процессе измерения флексографских форм, решены, уже очевидно, что возможности оценки достаточно широки.

Светлана Зак,

магистр по направлению «Технология полиграфического и упаковочного производства» МГУПечати