Методы контроля качества при флексографской печати

Владимир Филин, к.т.н.

Качество флексографской печати, как и всех прочих способов печати, в итоге определяется по конечному продукту — печатному оттиску. Первым основным способом обеспечения качества стал денситометрический контроль определения оптических плотностей. Он оказался весьма действенным как для определения плотностей на прозрачных изображениях (пленочных фотоформах), так и на непрозрачных изображениях (пробных и тиражных оттисках).

Большее значение для объектив- ного контроля в полиграфии имеет метод измерений на непрозрачных подложках, который дает возможность выполнять измерения непосредственно на производстве, например в печатном цехе.

В отличие от измерений на прозрачных фотоформах здесь по большей части приходится сталкиваться с цветными и реже с черно-белыми изображениями. В этих случаях совершенно необходимо учитывать, что оптическая плотность слоя любой краски на оттиске (в том числе и черной), значительно ниже, чем плотность растровых микроштрихов на прозрачной пленке.

В то же время применение денситометров для измерений оттиска представляет большой интерес для полиграфистов, поскольку позволяет дать быструю и точную оценку качества растрового изображения на непрозрачных подложках.

Одним из принципиальных отличий применения денситометра для этих целей является то, что измерения производятся в отраженном свете. Отражающей поверхностью может быть и чистая белая бумага или пленка (впрочем, имеющая определенный цвет и определенный коэффициент отражения), и любая хроматическая или ахроматическая поверхность, имеющая однородную структуру. На ней может находиться также любое растровое изображение.

В общем виде денситометрическое измерение изображения на непрозрачной подложке заключается в том, что, освещая поверхность световым потоком, принятым за единицу, мы измеряем отраженный этой поверхностью свет и выводим оптическую плотность Do как десятичный логарифм отношения количества падающего света к отраженному свету.

В настоящее время денситометры, во-первых, широко применяются в производственных условиях, во-вторых, они полностью автоматизируют процесс измерений, позволяют выводить результаты измерений на компьютер и обрабатывать их там, а в-третьих, дают возможность выявить ряд факторов, определяющих всестороннюю оценку печатного процесса.

Денситометры проходящего света нашли применение во всех способах печати, в том числе и во флексографии, для определения размеров растровых точек, площадей, занимаемых ими, величины растискивания точек, подачи красок, различий между оттисками и многого другого. Эти данные затем используются во всем производственном процессе для обеспечения идентичности оригинала, цветопробы и тиражных оттисков.

Некоторые модели снабжены интерфейсами для работы в режиме онлайн с компьютером, например, денситометры Vipdens различных модификаций, которые выпускает швейцарская фирма FAG Graphic Systems SA. Большинство денситометров имеют небольшие размеры и предназначаются для работы в цеховых условиях.

Что касается денситометров отраженного света, то их также множество, с различными функциями в зависимости от модели. Они выпускаются фирмами Macbeth Gretag и X-Rite. Это, как правило, спектральные денситометры, которые рассчитаны на цветовые измерения оттисков при различных способах печати.

Спектральный денситометр 500-й серии фирмы X-Rite c колориметрическими функциями

Спектральные денситометры 500-й серии фирмы X-Rite (Германия) — это первые устройства для измерения цветных плотностей с точностью спектральной технологии измерений. Они созданы специально для допечатных предприятий и типографий, и две модели (528 и 530) оснащены колориметрическими функциями.

Эти модели, за одним исключением, пригодны для измерений оттисков, отпечатанных различными способами. Ими можно выполнять измерения не только на оттисках, но и на металлических печатных формах, определяя ряд параметров изображений на них. Но это невозможно на флексографских прозрачных полимерных формах.

Это обстоятельство мешало интегрировать флексографский процесс в сквозную систему управления качества, пока фирма FAG два года назад не создала прибор Vipflex 333 для измерений почти любых флексографских форм.

Данный прибор предназначен для контроля качества флексографских и офсетных печатных форм, пленочных диапозитивов и оттисков. Он работает с программным обеспечением Perfect Eye американской фирмы Viptronic. Фрагмент прозрачного (прозрачная флексографская печатная форма или пленочная фотоформа) или непрозрачного изображения размером 2Ѕ1,5 мм воспринимается прибором на ПЗС. Программа Perfect Eye анализирует его в течение менее 1 с и выдает все важные, необходимые для стандартизации данные. Качество флексографской печати определяется следующими параметрами: размером растровой точки (Dot Size), резкостью контуров (Сontour Factor), расщеплением красок при печати (Ink Splitting) и крапчатостью изображения (Mottle). Сюда также относится линиатура растрового изображения (число линий/см). Достоинством прибора является то, что он для анализа распознает только «хорошие» точки и из всего их ряда определяет среднее значение для каждого отдельного параметра. Проблему столь малого фрагмента для измерений на контрольном поле программа решает посредством промеров на поле в 2Ѕ2 точки или даже на отдельной точке. Может также быть выполнен микроскопический анализ. Вполне доступны для измерений и угол в 0,1 градус, и участок размером в микрометр. Измеряются крутизна профиля, глубина ячейки растровой точки, а также размер знака ширина линии любого размера. Обслуживается программа несколькими функциональными клавишами.

Следует заметить, что внедрение денситометров в производство — процесс непростой. Сила привычки, расчет на свой наметанный глаз, боязнь и неприятие нового — вот причины того, почему денситометрический контроль часто отсутствует в типографии. Поэтому, готовя молодого печатника к практической работе, нужно с самого начала прививать ему мысль, что без денситометра работать нельзя.

Контрольные шкалы являются непременной составляющей печатного процесса. Много вариантов шкал, в том числе цифровых, разработано за рубежом. Существуют шкалы оперативного контроля печатного процесса отечественного изготовления ВНИИ полиграфии. Эти шкалы содержат все необходимые для денситометрических промеров элементы (плашки и растровые поля отдельных цветов и их наложений, поля для измерения подачи краски, растискивания растровых точек на всех этапах прохождения заказа, а также поля для проверки смещения цилиндра, смазывания изображения и пр.). Такие шкалы — основа для полного контроля качества выполнения конкретной работы, и на их основе может быть построена сквозная система оценки качества, которая входит в общую систему управления производственным процессом на предприятии.

Следующей составляющей оценки качества воспроизведения цвета является красочная проба (цветопроба). Флексографская печать, используя все новейшие достижения современной электроники и компьютерной техники, создала пробопечатные системы, свободные от недостатков прежних пробопечатных станков.

Например, цифровая система цветопробы открытой архитектуры для флексографской печати FlexProof бельгийской фирмы Barco Graphics полностью интегрирована в общий процесс подготовки заказов в печать. На стадии допечатных работ каждый заказ посылается на пробопечатное устройство, на котором изготавливается цифровая цветопроба, причем на любом цветном цифровом принтере. Система обеспечивает калибровку и централизованный контроль цвета на основе фирменной технологии воспроизведения цвета kaleidoscope Plus и может работать с ICC-профилями, что обеспечивает согласованность всех допечатных продуктов между собой и тиражной печатью.

Эта цветопроба соответствует результатам воспроизведения красочного оформления будущей печати на флексографской машине, хотя изготавливается она, конечно, не флексографским способом.

Другая пробопечатная машина — CPP 100 швейцарской фирмы Graphinform, которая, в частности, пригодна для изготовления оттисков, отпечатанных УФ-красками всеми способами, в том числе и флексографским, проста по своей конструкции и переналаживается с одного способа на другой всего за несколько секунд. В машине могут одновременно применться три печатных материала и использоваться остатки рулонов всего в несколько погонных метров. Пробопечатная машина воспроизводит все условия флексографской УФ-печати, имитируя требуемые свойства растровых валиков (согласование объема захвата краски ячейками, линиатуру и угол линий растра с различными печатными материалами и их поверхностными свойствами).

Но проконтролировать качество уже готового оттиска — этого еще недостаточно для обеспечения высокого качества печати. Главная задача в этом случае состоит в том, чтобы не допустить выхода бракованной продукции путем внедрения соответствующих мероприятий. Поэтому основную роль здесь играют устройства и системы, которые предотвращают брак.

Сегодня успешно эксплуатируются устройства, интегрируемые в технологическую линию, в которых используются все достижения компьютерной техники, электроники, высокоразрешающие телевизионные системы. С их помощью можно осуществлять непрерывный контроль подачи краски, движения в машине бумажного полотна и других параметров печати.

Швейцарская фирма AP Maschinen AG в течение 15 лет специализируется на разработке и изготовлении систем и устройств дозировки подачи печатных красок в машине, в том числе зональной. При этом устройства регулирования подачи по зонам могут быть использованы при ширине печати от 600 до 1400 мм. В них используется цифровая и электронная техника. Так, система Digit System при подаче краски обеспечивает точность красочного слоя 0,0005 мм.

Совмещение красок и размещение этикеток на печатной площади обеспечивается специальными программами, например Power Optimizer 6.5 фирмы Artwork Systems. А комбинирование векторной и растровой технологии улучшает качество флексографской печати в системе Nexus (этой же фирмы) посредством модулей FlexoCal, Hybrid Screening, PlateCell Patterning и ряда других. Здесь также заложена возможность предварительного просмотра результатов печати и ее контроля через Интернет.

Но можно ли считать наблюдение за движением полотна запечатываемого материала контролем и обеспечением качества флексографской печати? Очевидно, что при печати на скоростных флексографских рулонных машинах этот вопрос будет излишним. Ибо, если на листовых машинах можно рассматривать оттиски визуально, вынимая их из машины, то для рулонных машин такой контроль или крайне затруднителен, или просто невозможен. Поэтому создаются системы для решения этой проблемы. Например, система E+L немецкой фирмы Erhardt + Leimer GmbH, основанная на использовании цифровой камерной технологии, доступна для установки на любой машине. В системах фирмы используются ультразвуковая и инфракрасная оптика, которая обеспечивает точную проводку полотна и совмещение элементов печатного рисунка.

Интересные разработки в области контроля качества печати, в том числе флексографской, имеются у фирмы AVT, которая предлагает ряд решений в области видеоконтроля качества и автоматического определения в машине дефектов печати под общим названием PrintVision.

Одна из новых модификаций PrintVision/Pro дает возможность на базе современных разработок фирмы обеспечивать в рулонной, в том числе флексографской, печати автоматическое выявление дефектов печати различной печатной продукции (упаковки, этикетки, коммерческие издания) на любых подложках (бумага, пленки, пластики).

Усовершенствованные алгоритмы и уникальная системная архитектура позволяют выявить на оттиске такие дефекты, как изменения цветового тона, несовмещение красок, полошение, пятнистость, точки, размытости, непропечатки и пр. В том числе выявляются незначительные дефекты, невидимые глазу, которые, однако, могут привести к значительным проблемам, браку и макулатуре. Оператор может определить пороговые значения специфических типов дефектов печати и вовремя принять меры по их своевременному предотвращению.

Эргономически система представляет собой консоль с двумя мониторами, что облегчает работу оператора, позволяет экономить время и снижает риск ошибок человека. В тот момент, когда определен какой-либо дефект, изображение печатной площади на экране монитора фиксируется и появляется красный сигнал. В это же время слышен звуковой сигнал тревоги. Дефекты отмечаются и классифицируются, позволяя оператору определить природу проблемы и зафиксировать ее, прежде чем она приведет к появлению макулатуры.

Системы контроля качества печати AVIS фирмы TecScan также имеют широкий диапазон автоматического выявления дефектов, возникающих в печатном процессе. Это — изменения цвета и совмещение красок, образование на оттиске полос, недостаточная или избыточная подача красок, непропечатка изображения.

Системы ColorScan 1 и 2 фирмы TecScan предназначены для контроля качества этикеточной печати во время печатного процесса на узкорулонных машинах. В них используются новейшая цифровая технология воспроизведения изображения, а также модули, совместимые с РС. Стандартизированное оборудование, как, например для записи так называемых изображений на щелевом экране (Split-Screen-Bilder), и контроль этикеток и упаковок в кратчайшие сроки обеспечивают получение результата контроля.

Производитель систем видеоконтроля дефектов печати — фирма bst-servo-technik имеет в своей программе 6 систем. Они обеспечивают 100%-ный контроль оттисков, имеют все признаки высококачественных систем наблюдения за полотном, различают 4 основных типа дефектов. А кроме того, обладают раздельной установкой допусков дефектов печати для каждого их типа, выполняют маркировку распознанных дефектов с четким обозначением их типов и предупреждают сигналом о допущенной ошибке или появлении дефекта печати.

Фирма bst является пионером в области контроля оттисков в печати. Об этом свидетельствуют те возможности контроля печатного процесса, которые обеспечивает ее новейшая разработка — система VIDEOCheck VC Plus класса High-End. Она располагает рядом новых функций.

Накопительный указатель дефектов показывает все дефекты печати за время наблюдения. Функция добавления эталонов позволяет вносить в эталонное изображение изменения печатаемого изображения, которые необходимы для обеспечения требуемого качества печати. Для измеренного распознавания дефектов печати функция сканирования обеспечивает определение областей сканирования с индивидуальными допусками дефектов в каждом участке раппорта (рисунка одной этикетки из нескольких изображений на одном печатном листе). Инновационная функция управления камерой позволяет манипулировать параметрами ее работы путем простого нажатия пальцем на сенсорный экран.

Мы рассмотрели основные этапы, возможности, системы и устройства для обеспечения требуемого качества флексографской печати. То, какие методы целесообразно применять на конкретном предприятии, решают его специалисты. Современная контрольно-измерительная техника предлагает методы, использование которых зависит от решаемых задач, их объемов и, не в последнюю очередь от финансовых возможностей. Но ясно только одно: конкурентная борьба рано или поздно обязательно заставит решать проблему контроля качества, и чем раньше это будет сделано, тем лучше для устойчивости предприятия на развивающемся рынке.

Следует также добавить, что флексографская печать вышла на рынок позднее других основных способов печати. Это не могло не сказаться на внедрении в нее новейших способов контроля качества, основная задача которых — не фиксировать дефекты, а предотвращать их.

Мир Этикетки 3'2001