Организация и экономика картографического производства
реклама
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Е.Л.КАСЬЯНОВА И.В.ПИЛЬКЕВИЧ ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И ИЗДАНИЕ КАРТ Утверждено редакционно-издательской коллегией академии в качестве учебного пособия Новосибирск 2002 ОГЛАВЛЕНИЕ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОЗДАНИИ КАРТ. ...........................................................................................................7 1.1 ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ КАРТ. ....................................................................................................................................7 1.2 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИСХОДНЫМ КАРТОГРАФИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ...............15 1.3 РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА .................................................................................................................16 2. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ..............................17 2.1 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ ..........................................................18 3.2 СОДЕРЖАНИЕ И ЗАДАЧИ НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА...................................................................19 3.3 МАРКЕТИНГ, ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЕ И КОНЦЕПЦИИ. ..............................................................................19 3.1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОПИРОВАЛЬНЫХ СЛОЕВ ........................................................21 3.1.1 СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СЛОИ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ДВУХРОМОВОЙ КИСЛОТЫ .........................21 3.1.2. СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СЛОИ НА ОСНОВЕ ДИАЗОСОЕДИНЕНИЙ.................................................22 3.1.3. СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СЛОИ НА СОЛЯХ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА .............................................................24 4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ НА БУМАГЕ И ПЛАСТИКЕ ....................................................25 4.1. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОЛУБЫХ КОПИЙ НА БУМАГЕ (ЦИАНОТИПНЫЙ СПОСОБ) .........25 4.2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРИЧНЕВЫХ (АРГЕНТОТИПНЫХ) КОПИЙ ......................................26 4.3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ СПОСОБОМ ВЫМЫВНОГО РЕЛЬЕФА ...................................27 4.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ СПОСОБОМ ОКРАШИВАНИЯ ПОДЛОЖКИ .........................28 4.5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ НА БЕССЕРЕБРЯНОЙ ПЛЕНКЕ "ФОТОКОНТПРОЗРАЧНАЯ" ..............................................................................................................................................................30 4.6. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ НА БЕССЕРЕБРЯНОЙ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ ПЛЕНКЕ "ДИАКОНТ" ...................................................................................................................................................................31 5. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРТЫ ..............................................................32 5.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДИАПОЗИТИВОВ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРТЫ СПОСОБОМ ВЫМЫВНОГО РЕЛЬЕФА .......................................................................................................................................................................32 5.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДИАПОЗИТИВОВ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРТЫ СПОСОБОМ СНЯТИЯ СЛОЯ .35 5.4. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОВМЕЩЕННЫХ (КОМБИНИРОВАННЫХ) ДИАПОЗИТИВОВ ..............36 6. ИЗДАНИЕ КАРТ ОФСЕТНЫМ СПОСОБОМ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОФСЕТНОЙ (ПЛОСКОЙ) ПЕЧАТИ ...................................................................................................................................................36 6.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ ПЕЧАТИ ...............................................................................................36 6.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛОСКОЙ ПЕЧАТИ ..............................................................................38 6.3. ОБРАЗОВАНИЕ ПЕЧАТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ..............................................................................................40 6.4. ОБРАЗОВАНИЕ ПРОБЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ .................................................................................................43 7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ ...................................................................................43 7.1. ФОРМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ....................................................................................................................................43 7.2. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ ПЛАСТИН ...................................................................45 7.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ КОПИРОВАНИЕМ ЧЕРЕЗ НЕГАТИВ (НЕГАТИВНОЕ КОПИРОВАНИЕ) ..........................................................................................................................................................47 7.4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ КОПИРОВАНИЕМ ЧЕРЕЗ ДИАПОЗИТИВ (ПОЗИТИВНОЕ КОПИРОВАНИЕ) ..........................................................................................................................................................48 7.5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОЧУВСТВЛЕННЫХ ПЛАСТИНАХ УПА-1 ...............................................................................................................50 8.6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОЧУВСТВЛЕННЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИНАХ ............................................................................51 8. ПЕЧАТЬ КАРТ ............................................................................................................................................................54 8.1 ОФСЕТНЫЕ ПЕЧАТНЫЕ МАШИНЫ..................................................................................................................54 8.2 ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ЛИСТОВЫХ ОФСЕТНЫХ МАШИН ..................................................................................58 8.3 ПОДГОТОВКА ОФСЕТНОЙ ЛИСТОВОЙ МАШИНЫ К ПЕЧАТИ ..................................................................60 9. ОПЕРАТИВНАЯ ПОЛИГРАФИЯ И РЕПРОГРАФИЯ ........................................................................................61 9.1 ТРАФАРЕТНАЯ ПЕЧАТЬ.......................................................................................................................................62 9.2. РИЗОГРАФИЯ - ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ .................................................................63 9.3 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ СПОСОБАХ КОПИРОВАНИЯ ....................................66 9.4. КСЕРОГРАФИЯ ......................................................................................................................................................69 3 9.5. НАНЕСЕНИЕ ЗАРЯДА НА ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ СЛОЙ. ЭКСПОНИРОВАНИЕ ................70 9.6 ПРОЯВЛЕНИЕ СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ...................................................71 9.7 ПЕРЕНОС И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ..................................................................................................73 9.8 ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТИНЫ ..........................................................................................................74 9.9 ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЕ СЛОИ .............................................................................................................75 9.10 ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ СЛОЕВ .................................................................................................................77 9.11 КРАЕВОЙ ЭФФЕКТ. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ...........................................79 9.12 ТЕХНИКА ДЛЯ КСЕРОКОПИРОВАНИЯ ..........................................................................................................80 9.13 ПРОЦЕССЫ ЦВЕТНОЙ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИИ ..........................................................................................82 9.14 ФОТОКОПИРОВАНИЕ ........................................................................................................................................85 9.15 ТЕРМОГРАФИЯ ...................................................................................................................................................85 9.16 МИКРОФИЛЬМИРОВАНИЕ ...............................................................................................................................86 ЛИТЕРАТУРА ..................................................................................................................................................................88 4 ВВЕДЕНИЕ В современной литературе по экономике производства и маркетингу широко освещены все вопросы, связанные с организацией производства, планированием и проектированием ассортиментной политики, распределением, сбытом и предоставлением услуг, дается экономический анализ рынка и т.д. Поэтому в данном пособии эти темы рассмотрены в общем виде. Вопросы современного создания карт и копировальные процессы давно не переиздавались в учебной литературе. Именно на них поставлен акцент при написании этого пособия. Копировальными называются процессы получения изображений-копий на бумаге, пластиках, металле контактным копированием на различные светочувствительные слои. Широко распространенные способы получения копий на различных поверхностях основаны на фотохимических свойствах копировального слоя дубиться или полимеризоваться под действием света. Приведя в контакт с копировальным слоем штриховую или растровую фотоформу и освещая слой через эту фотоформу сильным источником света, после соответствующей обработки, получают копию, состоящую из нерастворимых и растворимых участков. Применяемые светочувствительные слои можно разделить на две группы, в основе которых лежат органические (синтетические) и неорганические соединения. К неорганическим соединениям можно отнести соли двухромовой кислоты, соли окиси железа, смесь солей окиси железа с галогенидами серебра и др. К органическим соединениям относят диазосоединения, поливиниловый спирт, фотополимеры и др. Репрография - это любые способы получения в натуральную или заданную величину единичных копий со штриховых или тоновых оригиналов без применения печатной формы. Термин "репрография" впервые появился во второй половине 1950-х годов в Нидерландах, затем был принят в Великобритании и Франции, к 1960 годам получил мировое признание. Официально этот термин был принят в 1963 г. на первом Международном конгрессе по репрографии в Кельне. Репрография - одна из наиболее быстро развивающихся отраслей современной техники. Главный стимулирующий фактор этого развитиянепрерывно возрастающая потребность современного общества в репродукционной технике, в особенности в сфере управления промышленностью, конструирования и разработки новой техники, при постановке комплексных и сложных научных исследований и т.д. Главная задача репрографии заключается в максимально быстром и, по возможности, простом и недорогом размножении научной, технической, управленческой и другой документации ограниченными тиражами (до 50 копий). В отличие от оперативной полиграфии, где любой печатный процесс связан с изготовлением и применением печатной формы, процессы репрографии не требуют их использования, тем самым исключая, по меньшей мере, одну стадию в процессе изготовления копий с оригинала, что повышает оперативность процесса получения копии. 5 Однако, есть и много общего между репрографией и оперативной полиграфией. Многие процессы, используемые в репрографии, имеют место и в оперативной полиграфии. Так, например, получив на селеновой пластине проявленное электрофотографическое изображение, можно перенести его на бумагу непосредственно с селеновой пластины (репрография), но, вместе с тем, перенеся это изображение на соответствующим образом подготовленную подложку, можно получить офсетную печатную форму (оперативная полиграфия). Соответствующие примеры относятся также и к диффузионным процессам на галогеносеребряных материалах, к процессам с участием диазосоединений и к процессам термографии. В настоящее время репрография из второстепенной и, главным образом, вспомогательной отрасли полиграфической и фотографичеcкой промышленности превратилась в одно из важнейших средств оперативной обработки и доведения до массового потребителя всевозможной информации, значение и объем которой, в связи с так называемым "взрывом информации" (информационным бумом), с каждым годом возрастают. Помимо информации, заключенной в научно-технических журналах и патентных описаниях, большое значение для развития современной техники и производства имеет служебная информация (научно-техническая, управленческая и коммерческая), реализуемая в виде схем, чертежей, вспомогательных таблиц, инструкций, распоряжений и т.д. и требующая оперативного размножения малыми тиражами. Оперативного размножения документов требует и такая отрасль экономики, как архивизация научно-технических, общественно-политических, литературных и исторических материалов. Недаром в историко-архивных институтах читается курс репрографии. Архивизация - это хранение документов или их факсимильных копий в течение длительных сроков, в некоторых случаях, в принципе, бесконечно длительное время. Резкое увеличение объема научно-технической, общественнополитической и другой документации существенно расширило сферу деятельности репрографии. В настоящее время координация и обработка информации средствами репрографии в национальном масштабе осуществляется центрами или службами репрографии (например, в США, Великобритании, Германии и т.д.). Репрография функционально и методологически тесно связана с фотографией и кинематографией, с оптическим приборостроением, с оперативной полиграфией, с оргтехникой и с информационной техникой. Способы, материалы и технологические приемы, используемые в репрографии, заимствованы, в основном из фотографии и кинематографии, также частично из полиграфии. Для реализации репрографических процессов в большинстве случаев используют продукцию оптического приборостроения. Ввод информации, подлежащей регистрации или размножению, осуществляется при помощи информационной техники; по назначению репрографическое оборудование является оргтехническим. 6 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОЗДАНИИ КАРТ. 1.1 ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ КАРТ. Процесс создания карт и атласов состоит из четырех крупных этапов производства: РЕДАКЦИОННАЯ ПОДГОТОВКА редакционно-подготовительные работы, составление, подготовка к изданию и издание карт и атласов РЕДАКЦИОННЫЙ ПЛАН (рис.1.1). СОСТАВЛЕНИЕ Редакционно-подготовительные работы СОСТАВИТЕЛЬСКИЙ (проектирование карты) включают в себя: изучение ОРИГИНАЛ картографируемой территории, сбор и анализ ПОДГОТОВКА КАРТЫ К картографических материалов, разработку ИЗДАНИЮ редакционных документов (создание редакционного ИЗДАТЕЛЬСКИЙ плана). Всей этой работой занимается главный (в ОРИГИНАЛ некоторых литературных источниках его называют ИЗДАНИЕ КАРТ научным или ответственным редактором ) редактор карты. Получив задание на карту, где указывается ее ТИРАЖ КАРТ назначение, содержание, способ использования и территория Рис. 1.1 Этапы создания карт картографирования, редактор должен хорошо представить себе круг вопросов, которые будут решаться с помощью этой карты, и требования к ее содержанию, оформлению и точности со стороны пользователей. Исходя из этих требований, он определяет масштаб будущей карты (если он не указан в задании) и составляет план сбора картографических материалов. Собранные материалы редактор использует для изучения картографируемой территории и оценивает с целью установить их пригодность для составления. В результате оценки материалы подразделяются на основные, дополнительные и вспомогательные. Затем редактор составляет схему использования картографических материалов и особенностях их использования. Территория изучается целенаправленно, с точки зрения назначения и содержания будущей карты. В результате редактор пишет краткий географический очерк и составляет схемы, необходимые для обоснования особенностей картографической генерализации всех элементов содержания карты. Итогом проделанной работы является редакционный план составляемой карты, который обычно состоит из следующих разделов: 1. Общие положения – сведения о назначении карты, ее элементах и обоснование математической основы. 2. Географическая характеристика картографируемой территории. 3. Указания по генерализации. Здесь даются конкретные указания о методах, полноте и подробности изображения и применяемых условных знаках для всех элементов содержания карты. 4. Характеристика картографических материалов – перечень всех используемых материалов, их качественная характеристика и указания по их использованию. 7 5. Технология составления и подготовки к изданию. Перед этапом составления карты идет подготовка картматериалов означающая приведение их к виду, позволяющему перенести картографическое изображение на оригинал наиболее рациональным способом, без лишних затрат труда и времени. Этап составления включает определенный комплекс работ по созданию составительского оригинала карты. В него входят вычисление и нанесение математической основы карты, составление всех элементов карты, выписка надписей для фотонабора, корректура составительского оригинала. Порядок и последовательность составления оригинала карты зависят от используемых картографических материалов и от особенностей составляемой карты (ее назначения, сложности содержания, особенностей изображаемой местности). В пределах каждого листа или отдельного участка составление обычно ведут в определенном порядке по элементам содержания карты. Этот порядок зависит как от точности нанесения каждого элемента, так и от связей, существующих между элементами. Чаще всего применяют следующий порядок составления: - опорные пункты, ориентиры, местные предметы и сооружения на водах; - гидрография (береговая линия озер, водохранилищ, морей, реки, источники); - населенные пункты и пути сообщения; - элементы рельефа (высотные отметки, горизонтали, условные знаки других форм рельефа); - растительный покров и грунты; - границы и ограждения. Такой порядок принят для составления топографических карт, он обеспечивает необходимую точность наносимых элементов и позволяет учесть их взаимосвязь и обусловленность. Указанный порядок составления, однако, не является обязательным во всех случаях. Поэтому порядок составления карты устанавливает главный редактор при редакционно-подготовительных работах и указывает в редакционном плане. Перенесенный на основу тем или иным способом рисунок закрепляется вычерчиванием составительского оригинала тушью и красками. Учитывая, что составительский оригинал в дальнейшем будут фотографироваться для получения синих копий, на которых вычерчивают издательские оригиналы, к оформлению составительского оригинала предъявляются определенные требования, выполнение которых обеспечивает получение издательских оригиналов высокого качества. Первое из этих требований заключается в использовании для вычерчивания составительского оригинала цветов, хорошо воспроизводимых репродукционной фотографией (гидрография, например, вычерчивается зеленым или черным цветом). Второе требование касается качества рисунка оригинала: он должен быть четким, хорошо читаться. Третье – должны соблюдаться установленные формы и размеры всех условных знаков и подписей. 8 При создании многолистных карт обязательно производится согласование содержания соседних листов, так называемая сводка по рамкам. Порядок и методика проведения сводок указывается в редакционном плане. После создания составительского оригинала, проводится его корректура. Задачи картографической корректуры сводятся к тому, чтобы проконтролировать выполнение требований инструкции и указаний редактора, обнаружить пропуски, ошибки и неточности в картографическом рисунке и указать пути их исправления, а также оценить качество изготовленного составительского оригинала. Корректура организуется таким образом, чтобы не приходилось переделывать работу из-за обнаруженных неточностей или ошибок, допущенных на предыдущих операциях. До начала составительских работ корректор проверяет правильность построения математической основы карты и точность монтажа копий. Затем он изучает инструкцию и редакционный план, чтобы понять особенности создаваемой карты и картографируемой территории, знакомится с картографическими материалами и формуляром карты. После этого корректор приступает к проверке оконченного составлением и просмотренного редактором составительского оригинала. Корректор проверяет все содержание карты, делая это по отдельным участкам или элементам содержания. После окончания корректуры редактор просматривает и утверждает замечания корректора, а после исправлений оригинала по замечаниям корректора производит окончательный редакционный просмотр составительского оригинала и подписывает его для подготовки к изданию. Этап подготовки к изданию включает графические работы, результатом которых являются издательские оригиналы карт. Они отличаются от составительских оригиналов высоким качеством штриховых элементов карты. На этом же этапе создаются: красочный оригинал, макеты фоновой окраски и расчленительной ретуши. Красочный оригинал – это оттиск штриховой пробы, отпечатанный на чертежной бумаге с раскрашенными от руки фоновыми элементами в цветах, принятых для издания. Он должен быть раскрашен акварельными чистыми и прозрачными красками, причем число красок не должно превышать запланированного для печати тиража данной карты и, кроме того, краски должны соответствовать цветам полиграфических красок. Макеты фоновой окраски выполняются по оттискам штриховой пробы, отпечатанным на чертежной бумаге с печатных форм тех штриховых элементов, которые являются границами фоновых красок. Эти макеты служат руководством граверам при изготовлении диапозитивов или печатных форм фоновых элементов карты, а также техническому редактору для их корректуры. Макет ретуши – это оттиск, полученный с издательского оригинала, штриховые элементы которого подлежат расчленению по цветам. На таком оттиске, отпечатанном голубой краской, разные по цветам в издании фоновые элементы закрашиваются резко отличающимися друг от друга условными цветами. Макет ретуши служит руководством: техническому редактору при составлении технологического плана издания и корректуры расчленительной ретуши, а ретушерам при расчленении картографического изображения. 9 Этап издания карт включает комплекс полиграфических процессов: фотографических, копировальных, печатных и отделочных. На этапе издания карт получают ряд контрольных оттисков: штриховую пробу, корректурные оттиски, качественные шкалы, красочную пробу. 10 Рис. 1.3 Общий вид пробопечатного офсетного станка: 1-печатная форма, 2-талер (формный), 3-бумага,4-талер (печатный), 5-офсетный цилиндр, 6-электропривод, 7-станина, 8-маховик для вращения опорных винтов талера Штриховая проба – совмещенный оттиск (изготовленный на пробопечатном станке рис.1.3 ) всех штриховых элементов карты, отпечатанный в цветах издания и предназначенный для корректуры штриховых элементов и изготовления красочного оригинала. По оттискам штриховой пробы проверяют качество совмещения и воспроизведения штриховых элементов карты, а также степень нагрузки карты штриховыми элементами содержания. Корректура штриховой пробы осуществляется по издательским оригиналам и оттискам с замечаниями корректора и редактора. Красочная проба изготавливается и печатается по утвержденной технологии на пробопечатном станке , графику тонового оформления с использованием макета ретуши, макета фоновой окраски, красочного оригинала. По красочной пробе проверяют наглядность и читаемость карты, совмещение элементов содержания, печатаемых разными красками, качество воспроизведения штриховых элементов карты, соответствие цветов и тональности красок шкале красок, применяемых для печати карты. Особое внимание уделяется точности и четкости изображения государственных границ. Откорректированная красочная проба просматривается и подписывается техническим редактором, ответственным редактором и руководством картографического предприятия на утверждение в печать. Утвержденная в вышестоящей организации красочная проба, служит эталоном для печати карты установленным тиражом. 11 Рис.1.4 Общая схема издания карты ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СОЗДАНИЯ КАРТ И АТЛАСОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ Внедрение компьютерной техники и технологии в промышленности и науке коснулось также и картографического производства. Появилась возможность автоматизировать ряд этапов создания картографических произведений. Изучение зарубежного опыта, разработок ПКО «Картография» позволило внедрить на Новосибирской картографической фабрике, начиная с 1996года компьютерной картографической системы на базе компьютеров Power Macintosh фирмы Apple и издательских графических пакетов фирм Macromedia и Adobe. Этим эффективно решились многие задачи составительско-оформительского и издательского этапов. Выбор издательских систем, у которых нет специальной 12 картографической направленности, обусловлен их отличным инструментарием, позволяющим сканировать и обрабатывать растровые изображения, выполнять оформление в режиме векторной графики и работать с многочисленными шрифтами. Издательские системы разрабатывались изначально под ПЭВМ Macintosh, поэтому работа с цветом достигла очень высокого уровня. В результате сложилась следующая технологическая схема компьютерного создания различных картографических произведений. Работа по новой технологии ведется в трех основных структурных подразделениях: 1. Редакция, которая разрабатывает комплект руководящих документов. 2.Техническая редакция, которая специализируется на разработке графика тонового оформления, схемах монтажа и контроле позитивов. З.Отдел компьютерной картографии, в котором ведется работа по оформлению карты вплоть до вывода цветоделенных позитивов (рис.1.5). После получения задания на карту, редакция определяет, какие исходные материалы будут использованы, затем они передаются в Отдел компьютерной картографии (ОКК), где проводится их подготовка для их последующей компьютерной обработки. Исходными материалами могут служить тиражные оттиски; цветоделенные издательские оригиналы; составительские оригиналы на мягкой и жесткой основах; цифровые данные, полученные с цифровых карт или из ГИС. Обработка материалов включает в себя сканирование и последующую коррекцию цифровых данных с целью получения единого изображения, по которому далее и ведется оформление. Коррекция цифровых данных включает в себя: «сшивку» отсканированных фрагментов (если рабочее поле сканера меньше размеров исходного документа); устранение линейных искажений, вносимых сканером; масштабирование; цветокоррекцию и сжатие информации. Эта работа ведется в программе растровой графики PhotoShop. Проблема расшифровки фрагментов при очень больших размерах исходных материалов решается с использованием протяжных большеформатных сканеров Intergraph или Vidar. Затем, на основе подготовленных редакцией и техредакцией документов, в ОКК начинается разработка компьютерной легенды карты (атласа). Эта работа завершается выпуском документа, который служит основой для оформления карты (атласа), утверждается руководителями трех структурных подразделений и после такого утверждения, внесение поправок недопустимо. В ходе разработки компьютерной легенды, создается файл с набором слоев и стилей, которые описывают условные знаки, применяемые на данной карте или в атласе. На базе этого файла создается шаблон листа карты или страницы атласа с общими элементам оформления (обрезные кресты, фоновые плашки, номера страниц и т. п.). После утверждения компьютерной легенды начинается векторизация отсканированных материалов, с использованием программы векторной графики Freehand. В первую очередь создается картографическая основа карты. Далее принтерная распечатка передается в редакцию на корректуру и редпросмотр. На исправленную картографическую основу наносится специальная нагрузка в 13 соответствии с утвержденными условными знаками легенды. Затем следует принтерный вывод, корректура, редпросмотр. Когда оформительский оригинал готов, выполняется цветоделение и распечатка цветоделенных фрагментов на принтере (на кальке или пленке) или просмотр PostScript-файла на экране монитора, который проводит технический редактор. Внесенные замечания исправляются и следует вывод цветоделенных позитивов на фотонаборном аппарате (ФНА). Проверенные позитивы передаются для изготовления машинных печатных форм. Как уже отмечалось выше, основные оформительские работы ведутся на компьютерах Macintosh фирмы Apple. На одном из них установлен программный растровый процессор для взаимодействия с ФНА. Основные требования к компьютерам, которые объединены в компьютерную картографическую систему: 1. Наличие оперативной памяти не менее 65 Мб. 2. Жесткий диск не менее 1 Гб. 3. Монитор не менее 17 дюймов. По мере совершенствования IBM PC, их приближения по возможностям к Macintosh при более низкой стоимости, парк компьютеров на Новосибирской картографической фабрике расширяется за счет IBM. Одна из них оснащена 16-скоростным CD-ROM, устройством Zip (считывающезаписывающее устройство для дискет формата 120 Мб), магнитооптическим приводом и съемным диском, служащим для использования внешних источников данных на носителях в формате PC. На приведенном выше комплексе оборудования возможно создание картографических произведений любой сложности, а также выполнения различных прикладных художественно-оформительских и полиграфических работ. Внедрение технологии компьютерной картографии полностью исключает ретушерные процессы (ввод сеток и заливок методом крашения в массе), т.е. в целом ретушерное отделение. Имея ФНА формата А-2, страницы атласа выводятся в готовом виде, остается лишь смонтировать позитивы по схеме в печатный лист, скопировать машинную печатную форму и проводить печать тиража. Красочная проба необходима, только если требуется утверждение ее в Контрольной редакции. Если такое разрешение не нужно, то печать красочной пробы не выполняется, поскольку соответствие цветов достигается сквозной калибровкой системы «монитор-принтер-ФНА». Картографические произведения, превышающие по формату А2, выводятся по частям и затем монтируются на печатный лист. Использование описанной технологии ускоряет работы по созданию карт и атласов в 2-4 раза, в зависимости от вида исходных данных и при этом значительно повышается полиграфическое качество продукции. 14 Внедрение компьютерной техники в картографическое производство ставят перед высшей школой задачу подготовки специалистов с учетом этих изменений. проверка и монтаж позитивов для передачи на изготовление печатных форм Рис.1.5 1.2 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИСХОДНЫМ КАРТОГРАФИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ Исходный картматериал может представлять собой тиражный оттиск карты, который используют для создания составительского оригинала проектируемой карты. В связи с тем, что исходный картматериал подлежит фотографированию, он должен удовлетворять определенным требованиям: - тиражный оттиск карты должен бать хорошо пропечатан, т.е. под штриховыми элементами не должна просвечиваться бумага; 15 - элементы карты, отпечатанные синей краской, должны быть обведены черной тушью; - фон бумаги тиражного оттиска должен быть белым, не допускается использование пожелтевшей карты; - размеры копии тиражного оттиска путем трансформирования необходимо довести до теоретических. К составительским оригиналам предъявляются также особые требования с точки зрения их воспроизведения фотографическим путем: - фон бумаги должен быть белым или слегка голубоватым; - голубая абрисная копия не должна иметь серого, синего или фиолетового оттенков и размытости рисунка; - составительский оригинал должен быть изготовлен в масштабе издания ( отличаться от теоретических размеров не более чем на 0.2мм по сторонам и 0.3мм по диагонали). - при составлении штриховых элементов не может быть использована тушь синего цвета; - составительский оригинал должен быть отредактирован, откорректирован и исправлен. 1.3 РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА Технический редактор руководит картоиздательскими работами, принимает участие в разработке предварительного технологического плана создания карты и в решении конкретных производственных вопросов. Технический редактор определяет число издательских оригиналов и метода их создания; подбирает красочную гамму для шкал и красочного оригинала; определяет число красок для печати тиража карты; выбирает способ изготовления печатных форм, сорта бумаги, ее формата; создает схемы печатного листа; разрабатывает переплет атласа и занимается другими общими вопросами технологии составления, оформления и издания карты. Одной из важнейших задач, которую решает технический редактор – составление графика тонового оформления ( ГТО ) карты. От того, насколько правильно он составлен, зависит точное воспроизведение красочного оригинала. График дает возможность а наглядной форме показать, из каких сеток и заливок и в каких сочетаниях красок можно получить на оттиске цветовой тон, соответствующий красочному оригиналу карты. Фрагмент графика представлен на рис.1.6. Технический редактор выбирает схему технологического процесса издания карты. Эта схема должна быть выбрана по возможности наиболее простой с учетом действующих на предприятии технологических инструкций, общих данных и материалов, переданных для издания. Конкретные задания производственным подразделениям должны полностью отражать объем и характер работ, т.к. по ним будут определятся сроки издания и составляться графики прохождения работ в производстве. За составление заданий производственным подразделениям отвечает также технический редактор. 16 Рис. 1.6 Фрагмент бланка На протяжении всех работ по подготовке карты ( атласа ) к изданию, ее ( его ) издания, переплета, фальцовки и сортировки, технический редактор постоянно ведет контроль. 2. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Картографические предприятия являются основными звеньями, первичными самостоятельными производственно-хозяйственными единицами картографического производства. Их деятельность строится на сочетании централизованного руководства с хозяйственной самостоятельностью и инициативой предприятий. Картографические предприятия непосредственно производят и реализуют картографическую продукцию в виде различных карт и атласов. Для этого они располагают необходимыми зданиями, оборудованием и другими материальнотехническими ресурсами. Все картографические предприятия являются хозрасчетными. При хозрасчете все предприятия, связанные с его производственно-хозяйственной деятельностью, должны покрываться доходами от реализации выпущенной продукции с обеспечением установленной рентабельности. 17 2.1 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ Картографическое предприятие возглавляет директор, который несет полную ответственность за деятельность всего предприятия; он организует труд на производстве и выполнение технологического и финансового планов предприятия. Также в обязанности директора входят вопросы по улучшению условий труда и повышения квалификации работников. Действующим законодательством директор наделен широкими правами: он утверждает технологический и финансовый планы предприятия, принимает заказы от других организаций, утверждает цены на изделия. Директору предоставлено право реализовывать в установленном порядке излишние материалы и оборудование, изменять структуру и штаты цехов и отделов предприятия, утверждать сметнофинансовые расчеты на проведение мероприятий по техническому прогрессу, приобретать специальное оборудование, приборы и материалы для проведения всех видов работ. Первым заместителем директора является главный инженер предприятия, который через соответствующие отделы и службы осуществляет техническое руководство предприятием. Главному инженеру непосредственно подчинены: техническая редакция, технический отдел, отдел главного механика, экспериментальная лаборатория. Вторым заместителем директора является зам. Директора предприятия по административно-хозяйственным вопросам. Он руководит подразделениями хозяйственного обслуживания производства, материально-технического снабжения и сбыта готовой продукции. На рис.2.0 представлена примерная общая структура органов управления картографическим производством. Рис2.0 18 3.2 СОДЕРЖАНИЕ И ЗАДАЧИ НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА Непрерывный рост производительности труда как основы дальнейшего подъема экономики страны достигается внедрением в производство новой техники, совершенствованием технологии и широким использованием методов научной организации труда. В современных условиях научной надо считать такую организацию труда, которая основывается на достижениях науки и передовом опыте, систематически внедряемых в производство, обеспечивает наиболее эффективное использование материальных и трудовых ресурсов, непрерывное повышение производительности труда, способствует сохранению экологии и здоровья человека. Конкретные формы и содержание научной организации труда определяется характером изготавливаемой продукции, применяемой технологией и техникоэкономическими условиями каждого предприятия. По мере развития и совершенствования техники, технологии производства и роста культурнотехнического уровня работников совершенствуется и организация труда. Большое разнообразие условий деятельности картографических предприятий и выполняемых ими работ требует индивидуального подхода при разработке планов внедрения НОТ на каждом конкретном предприятии. К числу главнейших и общих для всех предприятий относятся следующие направления НОТ: - разработка и внедрение рациональных форм разделения и кооперирования труда рабочих; - улучшение организации и обслуживания рабочих мест; - изучение и распространение современных технологий и новейшей техники; - подготовка и повышение квалификации кадров; - улучшение условий труда и соблюдение правил по технике безопасности; - улучшение организации основного производства. 3.3 МАРКЕТИНГ, ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЕ И КОНЦЕПЦИИ. В эффективно функционирующих предприятиях все чаще используются так называемые концепции маркетинга, философия маркетинга, система маркетинга, маркетинговое мышление. Тем самым реализуются принципиальные основы маркетинга. Само название в русском языке появилось из английского «market» - рынок, а термин «маркетинг» - деятельность в сфере рынка. Существует несколько определений маркетинга. Их обилие объясняется несколькими причинами. Одна из них – различия в самих подходах к маркетингу (см. рис.2.1). С одной стороны, он рассматривается как управленческая концепция, своеобразная «философия» предпринимательства. С другой стороны, он раскрывается как «образ действия», т.е. система практических приемов и мер, направленных на достижение успеха на рынке. 19 Рис.2.1 Маркетинг как философия и методология современного предпринимательства Кроме того, маркетинг может рассматриваться как область человеческих знаний, наука со специфическим предметом исследований, учебная дисциплина, область хозяйственной деятельности, специфическая функция предприятия и т.д. Понимание маркетинга изменилось в процессе развития маркетинговой деятельности. Обычно она реализуется в таких функциях, как исследование рынка и изучение поведения покупателей, разработка новых товаров и формирование ассортиментной политики фирмы, разработка ценовой политики, организация системы сбыта и распределения товаров, формирования системы маркетинговых коммуникаций (прежде всего речь идёт о рекламе), управление маркетингом и др. Теория маркетинга использовала достижения многих существовавших прежде экономических доктрин, в том числе и меркантилизма (XVII в.), согласно которой благосостояние народа создаётся не производством, а внешней торговлей, благодаря чему происходит накопление капиталов внутри страны. В основе наших знаний о рыночной деятельности должны лежать главные положения современного маркетинга. Как целостная система деятельности предприятия (фирмы) на рынке он будет оказывать всё большее влияние на развитие предпринимательской философии и методологии. Во-первых, маркетинг создаёт новый образ мышления в управлении предприятием (фирмой). Он формируется как система мышления, т.е. комплекс умственных установок, направленных на оптимальное приспособление конкретных целей к реальным возможностям их достижения, на активный поиск системного решения возникающих проблем. Это попытка использовать наличные ресурсы и весь потенциал предприятия (фирмы) целесообразна и с учётом требований рынка. Изменения, происходящие в образе мышления, наглядно иллюстрирует эволюция концепций маркетинга на различных этапах его развития. 20 Во-вторых, маркетинг создаёт и новый образ действия предприятия на рынке. Формируется целостная методология рыночной деятельности предприятия (фирмы), раскрывающая её принципы, методы, свойства, функции и организацию. Складывается и развивается система продвижения товаров, в которой используется богатый набор различных приёмов: совершенствование функций товара, воздействие на потребителя, гибкая ценовая политика, реклама, эффективность каналов товародвижения и т.д. 3. ПОДГОТОВКА КАРТ К ИЗДАНИЮ 3.1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОПИРОВАЛЬНЫХ СЛОЕВ 3.1.1 СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СЛОИ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ДВУХРОМОВОЙ КИСЛОТЫ Соли двухромовой кислоты не чувствительны к действию света, но в присутствии некоторых высокомолекулярных соединений (ВМС) они приобретают чувствительность. Таким ВМС являются протеины (альбумин), склеропротеины (желатина), полисахариды (камеди различных деревьев, крахмал), синтетические соединения(поливиниловый спирт). Светочувствительные слои, содержащие бихроматы и высокомолекулярные вещества, растворимые в воде, под действием света определенного состава резко изменяют свои свойства. Они не только теряют способность растворяться в воде и слабых растворах электролитов, но и ранее гидрофильная поверхность их слоя превращается в гидрофобную. Это явление называют д у б л е н и е м, а слои, изменившие свойства под действием света, называют задубленными. Дубление слоя - очень сложный процесс, не имеющий единой общепризнанной теории. При изготовлении светочувствительных слоев используют двухромовокислый калий K2Cr2O7 и двухромовокислый аммоний (NH4)2Cr2O7. Бихромат аммония дает более светочувствительные слои, чем бихромат калия, так как он более легко разлагается под действием света в присутствии полимера. При введении в копировальный раствор кислоты светочувствительность копировального слоя повышается и достигает максимума при рН = 6, что соответствует кислотности копировального раствора при нормальном содержании бихромата. Существенным недостатком хромированных копировальных слоев является наличие темнового дубления, состоящего в том, что копировальный слой задубливается со временем и без действия света. Наличие темнового дубления объясняют дубящим действием хромовой кислоты, которая образуется в растворе бихромата в связи с появлением в нем небольших количеств окиси хрома. Явление темнового дубления заставляет наносить копировальные слои незадолго перед 21 их использованием для копирования. Для уменьшения темнового дубления в некоторые копировальные растворы (например, альбумин), содержащие бихроматы, вводят небольшое количество аммиака. Количество солей хромовой кислоты в копировальном растворе зависит от природы полимера. Опытным путем было установлено, что в копировальном растворе должно быть от 10 до 30 % бихромата от веса сухого полимера. Большое влияние на светочувствительность копировального слоя оказывает его влажность. С уменьшением влажности копировального слоя его светочувствительность повышается. Копировальные отделения должны быть оборудованы кондиционерами для поддержания относительной влажности воздуха около 50 %, а температуры - 20о. При изготовлении копий применяются очень тонкие копировальные слои (от 2 до 5 мкм). С увеличением толщины копировального слоя его светочувствительность уменьшается. Толщина слоя зависит от вязкости копировального раствора, скорости вращения ротора центрифуги, температуры и влажности воздуха в помещении. Спектральная чувствительность хромированных копировальных слоев почти не зависит от природы полимера. Она начинается от 210 нм (наибольшая) в ультрафиолетовой и фиолетовой зонах и снижается до нуля в зоне излучений 570 нм (желтая зона). В зоне излучений 360 нм имеется значительное повышения спектральной чувствительности (ультрафиолетовые лучи). Стекло копировальной рамы пропускает лучи с длиной волны 300 нм и более. Следовательно, практически, в копировальном процессе используется чувствительность хромированного копировального слоя только в видимой области спектра и частично ультрафиолетовой, примерно до 310 нм. Копировальные слои на основе бихроматов и ВМС необходимо проявлять сразу же после экспонирования, так как после копирования значительно ускоряется темновое дубление. Одним из недостатков копировальных слоев с содержанием бихроматов и ВМС является очень низкая светочувствительность. Она в 4 миллиона раз ниже чувствительности галогенидов серебра. Практическое применение для повышения светочувствительности хромированных копировальных слоев нашла хлорная медь. Введение 0,7 г хлорной меди на 1 л копировального раствора с поливиниловым спиртом и бихроматом аммония дает возможность сократить экспозицию в 5-7 раз. Вторым недостатком этих слоев является плохая сохранность растворов. Максимальный срок хранения раствора копировального слоя в светонепроницаемой посуде в холодильнике составляет 5-7 дней. 3.1.2. СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СЛОИ НА ОСНОВЕ ДИАЗОСОЕДИНЕНИЙ В последние годы в картографическом производстве расширяется внедрение копировальных слоев с применением диазосоединений. Это объясняется рядом преимуществ, основными из которых являются: 22 1) отсутствие процесса темнового дубления копировального слоя, что создает условия для централизованного изготовления предварительно очувствленных основ (пластик, металл, бумага). Слои сохраняют копировальные свойства свыше одного года; 2) многообразие диазосоединений, обладающих разными свойствами, позволяет применять их для изготовления копий с негативов (диапозитивов), а также для изготовления печатных форм; 3) меньшая трудоемкость и стоимость процесса изготовления копий, возможность его полной механизации; 4) высокая разрешающая способность диазослоев. Диазосоединения - это класс органических веществ, содержащих группу из двух атомов азота (диазогруппу), соединенную одной связью с ароматическим радикалом Ar, а другой - с неорганическим остатком X (как правило, он является анионом сильной кислоты). В общем виде формулу диазосоединений можно записать Ar-N2-X. Так как диазосоединения легко разлагаются, то их стабилизируют солями тяжелых металлов: хлористым цинком, хлористым кадмием и др. Практически все диазосоединения представляют собой твердые порошкообразные вещества, имеющие цвет от желтого до коричневого. Наибольшее распространение нашли диазосоединения под названием ортохинондиазиды нафталинового ряда, применяемые при изготовлении печатных форм с диапозитивов. Они носят еще название "продукт ЗО". Для изготовления печатных форм с негатива применяют соединения парааминодифениламина (носят название "диазосмола"). В связи с разнообразием применяемых в копировальных процессах диазосоединений, не представляется возможным дать единое толкование механизма светового дубления, так как он зависит прежде всего от природы диазосоединений. При изготовлении копий на пластике важно получить окрашенные в неактиничные цвета изображения, которые образуются при сочетании диазосоединения и азосоставляющей. Азосоставляющие должны быть бесцветны, чтобы не создавать фильтрующего действия для ультрафиолетового излучения в процессе экспонирования. Краситель, созданный в результате реакции с диазосоединением, должен быть светопрочным и водопрочным. На характеристику цвета красителя существенно влияет строение азосоставляющей. Так копировальный слой с резорцином дает коричневый краситель, с флороглюцином - фиолетовый и т.д. Большинство диазосоединений имеют спектральную чувствительность в ультрафиолетовой и фиолетовой зонах спектра. Светочувствительность их достаточно низка, в 11 млн. раз ниже, чем галогенидосеребрянных слоев. Поэтому для копирования на диазослоях надо применять такие источники света, которые дают интенсивное излучение в коротковолновой области спектра (лампы ЛУФ, металлогалогеновые и ртутно-кварцевые лампы). Разрешающая способность копировальных слоев на основе диазосоединений достигает 1500 лин./мм. 23 3.1.3. СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СЛОИ НА СОЛЯХ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА Для копирования изображений с негативов и позитивов на некоторых этапах технологического цикла создания карт применяют светочувствительные слои на солях окиси железа. Возможность применения окисных солей железа в качестве светочувствительного вещества основывается на их способности изменяться под действием света. Соли трехвалентного железа (FeCl3) под воздействием света восстанавливаются в соли закиси железа, обладающие способностью взаимодействовать с железосинеродистыми солями. Определено, что неорганические соли железа обладают низкой светочувствительностью по сравнению с органическими, например, солями лимонной, щавелевой и винной кислот. Практическое применение нашли двойные лимоннокислые соли трехвалентного железа и аммония, обычно называемые в практике коричневым и зеленым аммиачным лимоннокислым железом. Зеленая соль обладает большой светочувствительностью. Она чувствительна к лучам света длиной волны от 200 до 470 нм. Чтобы повысить светочувствительность слоев на коричневой соли, надо вводить в состав слоя лимонную кислоту. При экспонировании нанесенного на положку светочувствительного слоя через негатив или позитив восстановление трехвалентного железа до двухвалентного произойдет не на всей поверхности слоя, а только в тех местах, которые подверглись действию света. При экспонировании через негатив действию света подвергнутся участки, соответствующие рисунку оригинала. После экспонирования копию обрабатывают раствором железосинеродистого калия (красная кровяная соль) - K3[Fe(CN)6], образующего с солями закиси железа нерастворимый темно-синий осадок турнбулиевой сини. При такой обработке с негатива получают позитивное изображение. Если в качестве проявляющего вещества использовать железистосинеродистый калий (желтую кровяную соль) - K4[Fe(CN)6], которая является реактивом на окисные соли железа, с которыми она дает ярко-синий осадок берлинской лазури, то при экспонировании через негатив мы получим негативное изображение. Полученные таким образом копии имеют невысокое качество, так как желтая кровяная соль незначительно, но все же реагирует с закисной солью железа. Образующиеся при этом продукты реакции весьма не устойчивы. На воздухе они энергично окисляются, образуя берлинскую лазурь, что приводит к значительному синему окрашиванию фона изображения. После проявления изображения необходимо путем промывки удалить не вступившие в реакцию соли лимоннокислого аммиачного железа. Светочувствительный раствор на основе солей окиси железа надо хранить в темноте. Полученное на солях окиси железа синее изображение можно усиливать или ослаблять. Усиление изображения производится 3-5 % раствором серной или соляной кислоты. В результате этого изображение становится более темным 24 и контрастным. Ослабление синих копий происходит при обработке их раствором углекислого или щавелевокислого натрия. Используя светочувствительные слои железа, можно получить копии коричневого цвета. Для этого в состав раствора для светочувствительного слоя вместе с коричневой солью лимоннокислого аммиачного железа вводят азотнокислое серебро, обладающее способностью восстанавливаться до металлического серебра. При воздействии света происходит фотолиз указанных выше веществ, в которых валентность железа и серебра изменяется. В результате на копии образуется коричневое изображение за счет образования металлического серебра. После экспонирования копию промывают водой, чтобы удалить неподвергшийся действию света светочувствительный слой, и подвергают фиксированию в растворе тиосульфата натрия. Затем копию снова промывают водой. 4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ НА БУМАГЕ И ПЛАСТИКЕ 4.1. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОЛУБЫХ КОПИЙ НА БУМАГЕ (ЦИАНОТИПНЫЙ СПОСОБ) Копировальные работы с применением светочувствительных слоев на основе солей окиси железа проводят для получения голубых копий на бумаге, пластике или алюминиевых пластинках. Изготовление голубых копий включает: нанесение светочувствительного слоя, высушивание бумаги, экспонирование, проявление копии, промывку и высушивание копии. Нанесение светочувствительного слоя производят при слабом электрическом освещении на чертежную или картографическую бумагу. На поверхность бумаги с помощью ватного тампона тонким и ровным слоем быстро наносят светочувствительный раствор следующего состава: Железо коричневое лимоннокислое аммиачное - 11 г Кислота лимонная - 11 г Аммиак 25 % - 3 мл Вода дистиллированная - 1 000 мл Высушивание бумаги осуществляется в сушильном шкафу. После полного высыхания светочувствительного слоя проводят экспонирование в копировальной раме. На бумагу укладывают негатив эмульсией к светочувствительному слою. Опускают стекло рамы и включают вакуумную установку. Поля негатива поверх стекла закрывают картоном или черной бумагой, включают источник света и производят экспонирование. Выдержку определяют опытным путем. После экспонирования вынимают бумагу из копировальной рамы и производят проявление раствором: Калий железосинеродистый (красная кровяная соль) - 15 г Вода - 1 000 мл 25 Бумагу покрывают проявляющим раствором с помощью ватного тампона. Участки, подвергшиеся действию света, окрашиваются в голубой цвет. Участки, на которые свет не действовал, остаются белыми. В этом случае с негатива получают позитив. После проявления копию промывают в проточной воде в течение 10-20 мин, а затем сушат. Технология изготовления голубых абрисных копий на алюминиевых пластинах несколько отличается от вышеприведенной. 4.2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРИЧНЕВЫХ (АРГЕНТОТИПНЫХ) КОПИЙ Способ изготовления коричневых копий отличается от способа получения голубых копий тем, что в качестве реактива на закисные соли железа используют не красную кровяную соль, а азотнокислое серебро. В результате получаются коричневые копии, которые используют при изготовлении оригиналов обновления карт, при размножении типовых основ в атлас и других целях. Изготовление коричневых копий включает следующие операции: проклеивание бумаги, нанесение светочувствительного слоя, высушивание бумаги, экспонирование, проявление (промывку), фиксирование, промывку и высушивание копий. Проклеивание бумаги производят для уменьшения впитывающей способности бумаги. На нее при помощи ватного тампона наносят раствор крахмала: Крахмал - 30 г Вода - 1 000 мл После высушивания бумагу обрабатывают раствором квасцов: Квасцы алюмокалиевые -3г Вода - 1 000 мл Высушенная бумага готова к работе. С помощью ватного тампона тонким и ровным слоем наносят светочувствительный раствор: Раствор 1 Железо коричневое лимоннокислое аммиачное - 133 г Кислота лимонная - 13 г Железо щавелевокислое - 100 г Кислота щавелевая - 27 г Вода дистиллированная 1 000 мл Раствор 2 Серебро азотнокислое Вода дистиллированная - 100 г - 1 000 мл 26 Растворы хранят в отдельной темной посуде и перед нанесением смешивают в соотношении 2:1. Наносить светочувствительный слой и сушить бумагу необходимо при желто-оранжевом освещении. Экспонирование производят в копировальной раме через негатив. Оно продолжается до тех пор, пока светочувствительный слой под прозрачными элементами негатива не приобретает коричневый цвет. Выдержку определяют опытным путем. Затем копию подвергают промывке водой, в результате чего производят удаление растворимых в воде непрореагировавших соединений железа и серебра. Неполная промывка может вызвать в дальнейшем пожелтение фона копии. Фиксирование копии выполняют в фиксаже, применяемом при фиксировании фотографических слоев. После фиксирования производят окончательную промывку копий и сушат. 4.3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ СПОСОБОМ ВЫМЫВНОГО РЕЛЬЕФА При создании карт часто возникает необходимость изготовления копий негативов и диапозитивов. Для этих целей целесообразно применять материалы, на которые наносятся светочувствительные слои, не содержащие дорогостоящих и дефицитных солей серебра. Копии негативов (диапозитивов) чаще всего готовятся на недеформирующихся пластиках диамат, лумиррор, ПНЧ-КТ-1, стекле. Способ вымывного рельефа реализуется с применением светочувствительного раствора, приготавливаемого в лабораториях. Способ работает по принципу негатив-позитив (диапозитив-негатив) и применяется при изготовлении рабочих диапозитивов штриховых и фоновых элементов карт, при изготовлении голубых абрисных копий и других материалов. Технологический процесс способа вымывного рельефа состоит из следующих операций: подготовка прозрачной основы, нанесение копировального раствора на подложку и высушивание его, экспонирования, проявления, окрашивания, обработки дубящим раствором, промывки и сушки. Подготовка прозрачной основы заключается в том, что пластик предварительно режут на нужный формат, дают ему отлежаться на ровной поверхности 15-20 дней, а затем обезжиривают его поверхность. Обезжиривание производят раствором, в который входит смачиватель НБ и едкий натрий. После обезжиривания пластик хорошо промывают водой и высушивают в сушильном шкафу. Копировальный раствор содержит: Желатин фотографический - 60-80 г Аммоний двухромовокислый - 10 г Вода - 1 000 мл Для нанесения копировального слоя используют горизонтальные центрифуги. Копировальный раствор наносят в два приема: увлажняют основу водой и тампоном или щеткой наносят небольшое количество раствора, затем 27 включают ротор центрифуги, смывают струей теплой воды раствор и постепенно на поверхность основы выливают основное количество копировального раствора. Скорость вращения центрифуги должна быть 50-60 оборотов/мин. Высушивание слоя производится в центрифуге при t=40о. После высушивания слой должен быть ровным, без подтеков и прострелов. Экспонирование производят в копировальной раме. Эмульсионный слой негатива должен быть плотно прижат к светочувствительному слою пластика. На качество получаемого изображения существенное влияние оказывает время экспонирования. Оно должно быть непродолжительным, чтобы не передубить копировальный слой, и не очень коротким, чтобы в процессе проявления слой не разрушился. Время экспонирования определяют опытным путем, проводя ступенчатое экспонирование пробного образца очувствленной основы. В результате экспонирования под прозрачным рисунком негатива произойдет частичное задубливание светочувствительного слоя. 1 – негатив Проявление проводится в теплой воде с температурой 2 – копировальный слой 25-30о. Вода, перемещаясь в кювете, воздействует на 3 - пластик незадубленную желатину и смывает ее с пластика. Рис.4.1 Схема способа Одновременно задубленная частично желатина набухает, но вымывного рельефа. остается на поверхности основы. Проявление копии длится в течение 2-3 минут. Окрашивание копии производится в кювете с водным раствором красителя черного (прямой черный 4К) или голубого (прямой голубой светопрочный) в течение 5-8 минут для черного красителя и 5-10 минут для голубого. Окрашенную копию тщательно промывают водой и переносят на просветный стол для оценки качества. Затем копию обрабатывают раствором хромово-калиевых квасцов KCr(SO4)2 или лимонной кислоты. Время дубления 1 минута. Далее следует промывка копии струей воды и покрытие ее защитным слоем нитроцеллюлозного лака НЦ-62. Способом вымывного рельефа с негатива можно получить диапозитив или наоборот. 4.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ СПОСОБОМ ОКРАШИВАНИЯ ПОДЛОЖКИ Этот способ отличается от способа вымывного рельефа тем, что при копировании с негатива получают негатив, а с диапозитива - диапозитив. Технологический процесс этого способа состоит из следующих операций: подготовка прозрачной основы, нанесения на основу коллодия (нитропленки), нанесения светочувствительного слоя, экспонирования, проявления и окрашивания, удаления задубленного слоя. Подготовка прозрачной основы заключается в подготовке (нарезке) пластика и обезжиривания его поверхности раствором альбумина и аммиака. 28 После высушивания поверхности пластика наносят тонкий слой нитроцеллюлозного лака НЦ-62 или 1,5 % раствора нитропленки в спиртовоэфирной смеси. Нанесение слоя лака производится в горизонтальной центрифуге. Политый пластик сушится в центрифуге при температуре 40о в течение 4-5 минут, а затем досушивается в естественных условиях. Нанесение светочувствительного слоя также производится в горизонтальной центрифуге при скорости вращения ротора 50-60 оборотов в минуту. Состав раствора: Раствор камеди сибирской лиственницы - 600 мл Аммоний двухромовокислый - 65 г Глицерин - 10 мл Калий марганцевокислый - 0,4 г Смачиватель НБ - 1 г Вода до 1 000 мл В состав светочувствительного слоя для повышения прочности задубленных участков добавляют альбумин или поливиниловый спирт. Экспонирование осуществляют после полного высыхания слоя. Оно производится также, как и в способе вымывного рельефа. Время экспонирования определяют опытным путем. Проявление копии осуществляют водным раствором хлористого кальция (500-700 г на 1 литр воды). Хлористый кальций не разрушает задубленные участки светочувствительного слоя и предохраняет их от контакта с красителем. Проявление производят ватным или марлевым тампоном в течение 3-4 минут. Затем убирают с копии излишки проявляющего раствора и остатки раздубленного слоя. Другим чистым тампоном, смоченным окрашивающим раствором равномерно окрашивают всю копию. Состав красителя: Индулин - 40 г Краситель коричневый жирорастворимый - 12 г Бутилацетат - 100 мл Спирт этиловый - 800 мл После окрашивания копию сушат под вентилятором. Окрашивание производят в резиновых перчатках. В результате окрашивания краситель проникает в оголившийся при проявлении слой лака и адсорбируется, в результате чего образуется оптически непрозрачное изображение. Задубленный слой отталкивает краситель, так как свойства их разнополярны. 1 – диапозитив 2 - копировальный слой 3 - слой лака Рис.4.2 Схема способа окрашивания подложки Удаление задубленного слоя осуществляется в ванне струей теплой воды (30-40о) и ватным тампоном. 29 Если задубленный слой смывается плохо, копию можно обработать 2 % раствором серной кислоты. Окончательную промывку копии проводят в ванне струей воды с двух сторон. Сушат копии в естественных условиях не менее 3 часов. Копии, полученные способом окрашивания подложки, имеют высокую плотность изображения с резкими краями, не имеют вуали, дают возможность многократного копирования изображений при изготовлении совмещенных диапозитивов. 4.5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ НА БЕССЕРЕБРЯНОЙ ПЛЕНКЕ "ФОТОКОНТ-ПРОЗРАЧНАЯ" Пленка "Фотоконт-прозрачная" представляет собой прозрачную малодеформирующуюся полиэфирную основу с нанесенным на нее в заводских условиях бессеребряным светочувствительным слоем, работающим по принципу негатив-диапозитив и наоборот. Общая структура технологического процесса: 1. Подготовка пленки "Фотоконт-прозрачная" заключается в том, чтобы не менее, чем за 30 дней до начала работы нарезать пленку на листы требуемых размеров, уложить ее в пакеты из черной бумаги и выдержать в горизонтальном положении. 2. Экспонирование производится в копировальной раме. Пленку укладывают на лист черной бумаги светочувствительным слоем вверх. На пленку слоем вниз накладывают копируемый негатив (диапозитив). Экспозицию выбирают опытным путем. Источником света могут быть металлогалогеновые лампы, лампы УФ или другие источники с большим излучением ультрафиолетовых лучей. 3. Проявление (удаление незадубленного светочувствительного слоя) производится в ванне струей воды в течение 0,5-1,5 мин. Проявление считается законченным, когда незадубленный светло-желтый светочувствительный слой будет полностью удален. 4. Окрашивание осуществляется сразу же после проявления в качающейся кювете с необходимым раствором красителя: Краситель прямой черный 4К - 20-40 г Вода - 1 000 мл о Время окрашивания составляет 5-7 минут при температуре красителя 20- 22 . 5. Промывка производится струей воды в течение 1-2 минут. 6. Удаление вуали. Предназначено для снятия вуали с прозрачных участков копии. После промывки копию слоем вверх погружают в ванну с раствором для снятия вуали на 50-60 секунд. 7. Окончательную промывку копии осуществляют струей воды в течение 12 минут. 30 8. Сушат копии в естественных условиях в помещении или в сушильном шкафу при температуре 30-40о. Пленка "Фотокорт-прозрачная" применяется для изготовления рабочих диапозитивов штриховых элементов карт, для изготовления промежуточных негативов и диапозитивов, для изготовления голубых абрисных копий, используемых в процессе получения позитивных расчленительных масок и т.д. 4.6. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОПИЙ НА БЕССЕРЕБРЯНОЙ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ ПЛЕНКЕ "ДИАКОНТ" Пленка "Диаконт" представляет собой прозрачную малодеформирующуюся полиэфирную основу с нанесенным на нее в заводских условиях бессеребряным светочувствительным слоем, работающим по принципу диапозитив-диапозитив, негатив-негатив. Общая структура технологического процесса состоит из следующих операций: подготовительные работы, экспонирование, проявление, ополаскивание, доокрашивание изображений, промывка и сушка. Первые две операции производятся точно так, как и при использовании пленки "Фотоконт-прозрачная". П р о я в л е н и е. Экспонированную пленку прикрепляют с помощью зажимов к алюминиевой пластине и помещают в кювету с водно-щелочным раствором проявителя следующего состава: Гидроокись натрия 20 г Триполифосфат натрия 14 г Смачиватель НБ 24 г Вода - 1 000 мл Проявление длится 2-4 минуты до полного удаления светочувствительного слоя с задубленных участков копии. Далее копию промывают в ванне струей воды в течение 1-1,5 минут. Изображение, полученное на пленке "Диаконт" после проявления и ополаскивания, имеет обычно коричневый цвет и оптическую плотность 1.7-1.8, что недостаточно для последующего копирования. Для увеличения оптической плотности копию необходимо доокрасить. Не допуская высыхания промытой копии, ее опускают в качающуюся кювету с раствором красителя: Краситель прямой черный 4К - 40 г Гидроокись натрия - 5г Вода - 1 000 мл Время доокрашивания 3-7 минут. Далее копию промывают водой 2-3 минуты и сушат в сушильном шкафу или естественных условиях помещения. 31 Пленка "Диаконт" применяется для изготовления рабочих диапозитивов штриховых и фоновых элементов карт, а также совмещенных диапозитивов, для изготовления промежуточных негативов и диапозитивов и т.д. 5. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРТЫ 5.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДИАПОЗИТИВОВ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРТЫ СПОСОБОМ ВЫМЫВНОГО РЕЛЬЕФА Фоновые элементы карты представляют собой площади, на которых цвет фона передан сетками с различными характеристиками (конфигурацией, линиатурой, процентным соотношением) или заливками. Разнообразие цветовых фонов можно получить путем наложения двух и более сеток различного цвета и процентного соотношения. Рассмотрим процесс введения сеток и заливок способом вымывного рельефа. I ва р и а н т основан на изготовлении позитивной маски ( Рис. 4.3 ). Он состоит из следующих операций: на прозрачный пластик (1) способом вымывного рельефа наносят голубое абрисное изображение в прямом виде и затем покрывают его коллоидной пленкой (2). Далее на обратную сторону пластика наносят светочувствительный слой (3) хромированной желатины и высушивают его. Переносят пластик в копировальную раму, укладывают на лист черной бумаги светочувствительным слоем вверх и на пластик укладывают необходимую растровую сетку (4). Создают вакуум и производят экспонирование. Затем следует проявление и окрашивание в растворе красителя красного цвета. Красный краситель используют потому, что он является оптически не прозрачным для сине-фиолетовых лучей и достаточно прозрачным, чтобы видеть голубое абрисное изображение. В результате обработки сетка получается на всей поверхности пластика. Далее создают маску (5) на тех участках пластика, где необходимо сохранить сетку фонового элемента, т.е. асфальтовым лаком с помощью кисточки закрывают этот участок. Асфальтовый лак наносят тонким плотным слоем. После высушивания маски производят удаление сетки с участков, не покрытых асфальтовым лаком, раствором хлорной извести и промывают пластик водой (6). Затем проводят удаление маски (5) авиационным бензином. В результате получают диапозитив сетки (7). Рис.4.3Схема введения сеток способом вымывного рельефа с изготовлением позитивной маски. Если в этот диапозитив необходимо ввести другую сетку, то асфальтовый лак не удаляют, а производят повторное нанесение 32 светочувствительного слоя (8) и копирование другой сетки. Вторично асфальтовый лак наносят на необходимые участки (9). Все операции по изготовлению сетки повторяют. Если необходимо нанести сплошной фон (заливку), то необходимые участки диапозитива закрывают плотным слоем асфальтового лака. После высушивания данный диапозитив готов для дальнейших работ. Изготовление фоновых элементов способом вымывного рельефа можно осуществить, применив специально изготовленные негативные маски. II в а р и а н т. Берут два прозрачных пластика и на каждый из них способом вымывного рельефа вкопируют голубое абрисное изображение в прямом виде. На пластике (1) готовят негативную маску, т.е. участки, где должна быть сетки или заливка, оставляют прозрачными. Маска делается со стороны абрисного изображения. На пластик (2) с обратной стороны наносят светочувствительный слой хромированного желатина. На очувствленный пластик (2) накладывают растровую сетку необходимой линиатуры и процентного соотношения. Направление линий сетки определяют по графику тонового оформления. Сверху накладывают негативную маску, создают вакуум и производят экспонирование, проявление и окрашивание, т.е. воспроизводят способ вымывного рельефа. Окрашивание производят в черном красителе. В результате под прозрачными участками маски образуется сетка фонового элемента. Рис.4.4 Схема введения сеток способом вымывного рельефа с применением негативной маски. Если данным способом надо ввести сетку с другой характеристикой , то после экспонирования через первую сетку производят экспонирование через другую сетку и другую маску. Затем производят общее проявление и окрашивание. В результате получают диапозитив с введенными сетками различной характеристики. И, наконец, для повышения механической прочности изображения диапозитив обрабатывают хромовокалиевыми квасцами и покрывают пленкой нитроцеллюлозного лака НЦ-62. Не всегда выгодно применять этот вариант экономически. Расходуется много дорогостоящего пластика. 33 5.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДИАПОЗИТИВОВ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СПОСОБОМ ОКРАШИВАНИЯ ПОДЛОЖКИ Этот способ может быть реализован в двух вариантах: нанесением масок на оборотную (рабочую) сторону изготовляемого диапозитива и с использованием масок, изготовленных на отдельных листах прозрачного пластика ( рис.5.1 ). I в а р и а н т - создание маски на оборотной стороне диапозитива. Технологический процесс включает такие операции: изготовление голубого абрисного изображения, изготовление позитивной маски, нанесение светочувствительного слоя, первое экспонирование, второе экспонирование, проявление, окрашивание и отделку копии. Нанесение голубого абрисного изображения (1) производят способом вымывного рельефа или окрашивания подложки. Голубое изображение должно быть прямое. На оборотную сторону пластика наносят слой коллодия или нитропленки (2). По абрисному изображению готовят позитивную маску (3) асфальтовым лаком или ретушерной краской. Маска наносится на те места, где должна быть сетка. Рис.5.1 Схема способа введения сеток окрашивания подложки ( отмазка с оборота ). способом Нанесение светочувствительного слоя (4) на основе камеди сибирской лиственницы производят на слой коллодия, т.е. на противоположную от маски сторону. Затем в копировальной раме со стороны маски производят экспонирование. В результате этого под прозрачной частью пластика светочувствительный слой задубится, а под маской останется без изменения. Далее пластик переворачивают светочувствительным слоем вверх, накладывают на него требуемую сетку (5) и проводят второе экспонирование. Там, где светочувствительный слой был задублен произойдет дополнительное дубление, а на незадубленные участки слоя будет вкопирована сетка. Далее удаляют маску, производят проявление, окрашивание сетки и удаление задубленных участков светочувствительного слоя (делают все также, как в способе окрашивания подложки). Если в диапозитив необходимо ввести другую сетку, то весь процесс повторяется. В том случае, если в диапозитив требуется ввести заливку , то второе экспонирование через сетку не производят, а делают проявление проэкспонированной маски, окрашивание и т.д. Преимуществами этого варианта является малый расход пластика, большая механическая прочность изображения, простота. II в а р и а н т предполагает использование масок, изготовленных на отдельных пластиках (5.2). 34 Рис.5.2 Схема способа введения сеток окрашиванием подложки с изготовлением отдельной позитивной маски На два пластика копируют голубое абрисное изображение: в первый пластик - прямое, во второй - зеркальное. На пластике с прямым абрисным изображением готовят маску фонового изображения 3. На пластик с зеркальным изображением наносят слой коллодия и на него светочувствительный слой на основе хромированной камеди сибирской лиственницы. Пластик 1 с маской накладывают на пластик 2 со светочувствительным слоем (слой к слою), совмещают при помощи штифтов и кладут в копировальную раму. Экспонирование производят со стороны маски. Затем маску снимают и на светочувствительный слой накладывают растровую сетку. Производят экспонирование со стороны сетки. В результате экспонирования на светочувствительный слой, который был закрыт маской при первом экспонировании, скопируется сетка. Проявление, окрашивание производят так же, как и в способе окрашивания подложки. Если в диапозитив необходимо ввести другую сетку, то все операции технологического процесса повторяются снова. Этим способом изображение можно копировать несколько раз. При изготовлении диапозитивов фоновых элементов по этому варианту расходуется много пластика, но точность изготовления фоновых элементов повышается по сравнению с предыдущим. Данный вариант целесообразно применять тогда, когда имеются фоновые элементы, сложные по конфигурации. 5.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДИАПОЗИТИВОВ ФОНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАРТЫ СПОСОБОМ СНЯТИЯ СЛОЯ Особенность этого способа состоит в том, что он позволяет получать с минимальными затратами ручного труда негативные или диапозитивные маски, используя которые можно изготовлять диапозитивы любым способом вымывного рельефа, окрашивания подложки, на диазослоях. У нас в стране готовят в основном негативные маски. Технология изготовления масок такова: на гладкую поверхность пластика (типа астролон) наносят светочувствительный слой на основе хромированного поливинилового спирта. Затем копируют через диапозитив абрисное изображение. Проявляют его теплой водой. В процессе проявления незадубленные участки копии вымоются и оголится пластик. После проявления копию окрашивают в водорастворимом красителе красного цвета. Полученный таким путем негатив высушивают, а затем вымытые участки, соответствующие изображению, окрашивают спирторастворимым красителем черного цвета. Окрашенный в красный цвет фон удаляют в необходимых местах с пластика 35 при помощи скальпеля. Снятие красной пленки будет происходить точно по контурному изображению. Таким способом целесообразно изготовлять маски кварталов городов, гипсографических слоев, двойных дорог и других элементов карты. В нашей стране недавно стали выпускать специальную пленку ОГСП для получения негативных масок. Для этого абрисный диапозитив и нарезанную в нужном количестве и размерах пленку перфорируют и с помощью штифтов пленку соединяют с абрисным диапозитивом. Затем на просвет прорезают пленку в нужных местах и снимают красный слой. 5.4. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОВМЕЩЕННЫХ (КОМБИНИРОВАННЫХ) ДИАПОЗИТИВОВ Совмещенными (комбинированными) называют диапозитивы и печатные формы, на которых наряду со штриховыми элементами карты имеются фоновые и растровые элементы. Использование совмещенных диапозитивов позволяет сокращать количество печатных красок в зависимости от используемой технологии при подготовке карты к изданию. 1. Изготовление совмещенных диапозитивов способом вымывного рельефа. Для получения совмещенного диапозитива с негатива штрихового элемента изготавливается на пластике диапозитив, который окрашен в коричневый цвет. В этот диапозитив способом вымывного рельефа копируется бледно-голубое изображение с абрисного негатива . Совмещение производится с помощью штифтов. На полученное совмещенное (коричневое и голубое) изображение наносится слой коллодия. Далее в диапозитив вводится сетка способом вымывного рельефа или способом окрашивания подложки. 2. Изготовление совмещенных диапозитивов способом окрашивания подложки. С негатива абриса изготавливается на пластике голубая копия способом вымывного рельефа , на которую наносится нитропленка. затем с промежуточного диапозитива производится вкопирование штрихового элемента способом окрашивания подложки. Вкопирование сеток производится также способом окрашивания подложки с помощью позитивных масок с оборота или масок, изготовленных на отдельных пластиках. 6. ИЗДАНИЕ КАРТ ОФСЕТНЫМ СПОСОБОМ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОФСЕТНОЙ (ПЛОСКОЙ) ПЕЧАТИ 6.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ ПЕЧАТИ Воспроизведение любого оригинала (графического, текстового и др.) полиграфическим путем происходит через стадию изготовления печатной формы. Печатная форма, являющаяся носителем изображения оригинала, представляет собой плоскую или изогнутую (цилиндрическую) твердую поверхность (металлическую или пластмассовую), состоящую из печатающих и 36 пробельных элементов. Печатающие элементы в процессе печати воспринимают и передают краску на бумагу или другой какой-то материал, а пробельные элементы свободны от краски. В зависимости от того, каким путем обеспечивается разделение печатной формы на печатающие и пробельные элементы, различают три основных вида печати: высокую, глубокую и плоскую (офсетную). Для форм высокой печати (рис.6.1) характерны следующие признаки: 1) все печатающие элементы находятся в одной плоскости, более высокой, чем пробельные элементы; 2) глубина пробельных элементов различна - для светлых участков оттиска она больше, чем темных; 3) толщина слоя краски, нанесенной на форму, на всех печатающих элементах одинакова. Рис.6.1 Форма высокой печати Для форм глубокой печати (рис.6.2) характерны такие признаки: 1) печатающие элементы имеют разную глубину, темным участкам оттиска соответствует большая глубина печатающих элементов по сравнению со светлыми участками оттиска; 2) пробельные элементы находятся в одной плоскости и выше печатающих; 3) при печатании на печатную форму наносится слой жидкой краски, который затем ракелем счищают с ее поверхности, и краска остается только в углубленных ячейках печатающих элементов; 4) толщина слоя краски и, соответственно, оптическая плотность потемнения в разных местах оттиска различна. Рис. 6.2 Форма глубокой печати Для форм плоской ( рис.6.3) печати характерны следующие признаки: 1) печатающие и пробельные элементы находятся практически в одной плоскости; 2) поверхность печатающих элементов гидрофобна (хорошо удерживает краску и отталкивает воду и водные растворы), а поверхность пробельных элементов гидрофильна (удерживает воду и водные растворы и отталкивает краску); 37 3)толщина слоя краски на всех печатающих элементах одинакова. Рис. 6.3 Форма плоской (офсетной) печати Оттиски в высокой и глубокой печати получают путем непосредственного контакта формы с бумагой. Оттиски в плоской печати получают путем передачи изображения с формы на специальное резиновое полотно, а затем с резины на бумагу. Такой способ печати назван офсетным. 6.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛОСКОЙ ПЕЧАТИ Чтобы понять механизм избирательного смачивания печатающих и пробельных элементов форм плоской печати, надо изучить основные физикохимические закономерности процессов смачивания твердых поверхностей жидкостями. Известно, что капли жидкости, нанесенные на твердую поверхность смачивают или не смачивают ее в зависимости от соотношения трех сил поверхностного натяжения: 1) жг - на границе раздела жидкость-газ (воздух); 2) тг - на границе твердое тело-газ; 3) жг - на границе твердое тело-жидкость. Связь между этими величинами и равновесным краевым углом смачивания Q определяется уравнением Юнга: cos Q σ ТГ σ ТЖ σ ЖГ . (1) Рис. 6.4 Капля жидкости на поверхности твердого тела Разность двух поверхностных натяжений - в уравнении (1) имеет особый физический смысл - это сила, действующая со стороны твердого тела на единицу длины линии смачивания. Эту силу называют адгезионным натяжением и обозначают rа ra = тг - тж = жгcos Q . (2) Смачивание или не смачивание твердой поверхности жидкостью определяется соотношением сил притяжения жидкости к твердому телу (силы адгезии) и сил взаимного притяжения между молекулами самой жидкости (силы когезии). В связи с этим, взаимодействие твердого тела и жидкости целесообразно характеризовать работой адгезии Wа. 38 Работа адгезии - это работа, которую надо затратить для отделения жидкости от твердого тела. Она может быть определена как разность энергетических характеристик конечного (две поверхности тг и жг) и начального состояний, т.е. Wа = тг + жг - тж . (3) Очевидно, что чем сильнее взаимодействие жидкости и твердого тела, тем больше работа адгезии, тем сильнее смачивание. Полное смачивание можно наблюдать при смачивании водой совершенно чистой поверхности стекла. Краевой угол здесь не устанавливается, так как жидкость растечется по поверхности стекла в виде тончайшей пленки. При полном смачивании, очевидно, Wа = 2жг. В производственных условиях с твердой поверхностью формы обычно взаимодействуют две жидкости с резко различной полярностью (печатная краска и увлажняющий раствор). В этих условиях наблюдается избирательное смачивание. За меру смачивания принимают величину смачивания, обозначаемую cos (- краевой угол смачивания), которая может колебаться в пределах 1. Впервые представление об избирательном смачивании твердых тел ввел П.А.Ребиндер. Он предложил классифицировать поверхности твердых тел в зависимости от характера избирательного смачивания водой так: 1. Гидрофильные (олеофобные) поверхности, воды < 90o; 2. Гидрофобные (олеофильные) поверхности, воды > 90o; 3) Абсолютно гидрофобные, для которых воды > 90o не только в избирательных условиях, но и на воздухе (парафин, битумы, тефлон и др.). В плоской (офсетной печати) на алюминиевой пластине надо создать такие условия, чтобы пробельные и печатающие элементы обладали избирательным смачиванием, т.е. пробельные элементы смачивались водой (полярной фазой), а печатающие элементы - краской (неполярной фазой). На смачиваемость поверхностей существенное влияние оказывают поверхностно-активные вещества (ПАВ). Молекулы ПАВ имеют ассиметричное, дипольное строение. Они содержат сильно полярные группы (например, -ОН, -NH2 и др.) и неполярные группы, к числу которых относятся углеродные группы (например, -СН, -СО, -СН2 и др.). ПАВ адсорбируются на поверхности раздела фаз, снижая поверхностное натяжение. А д с о р б ц и е й называют явление, при котором в поверхностном слое твердого тела концентрируются молекулы, атомы или ионы другого вещества, поглощаемого из окружающей среды. В зависимости от того, на какой поверхности раздела фаз, принимающих участие в смачивании, происходит адсорбция ПАВ, выделяют три основных случая: 1. Адсорбция на поверхности твердого тела, проведенная заранее, до соприкосновения твердого тела с рабочей жидкостью. Адсорбционные слои ПАВ могут значительно изменять поверхностные свойства подложки и 39 соответственно ее поверхностное натяжение тг. При этом возможен переход от смачивания к не смачиванию. Например, обработка меди ксантогенатом калия, проводимая при изготовлении биметаллических печатных форм, превращает медь из гидрофильной ( воды = 50о) в гидрофобную ( воды = 135о) и, тем самым, обеспечивает смачивание гидрофобной печатной краской. 2. Адсорбция ПАВ на поверхности жидкости до соприкосновения ее с твердым телом. Для этого ПАВ растворяют в жидкости, что приводит к снижению поверхностного натяжения жг и, как следствие, краевого угла смачивания, улучшению растекания жидкости при соприкосновении ее с твердым телом. Этот случай широко используется в процессе офсетной печати. В увлажняющий раствор добавляют ПАВ, уменьшающие силу поверхностного натяжения увлажняющего раствора. Это способствует улучшению смачивания пробельных элементов формы, устраняет тенение. 3. Адсорбция веществ, растворенных в жидкости, на поверхности твердого тела во время смачивания. В формных процессах плоской печати адсорбция играет существенную роль. При получении печатающих и пробельных элементов широко используется способность поверхности твердого тела изменять свою молекулярную природу под воздействием адсорбционных слоев. Для образования печатающих элементов производится гидрофобизация поверхности формы за счет абсорбции ПАВ, уменьшающих смачивание водой. Эти ПАВ входят в состав копировальных и печатающих красок. К ним относятся жирные кислоты (олеиновая, стеариновая др.) и их соли. Для получения пробельных элементов осуществляется гидрофилизация поверхности формы за счет адсорбции гидрофильных веществ, увеличивающих смачивание водой (крахмал, карбоксилметилцеллюлоза и др.). 6.3. ОБРАЗОВАНИЕ ПЕЧАТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ При изготовлении офсетных печатных форм вначале на них получают печатающие элементы, а затем пробельные. Поверхность металлических пластин, применяемых в качестве формных материалов, по своей природе обладает гидрофобными свойствами. Однако для получения устойчивых олеофильных свойств печатающих элементов на них должна быть нанесена адсорбционная пленка поверхностно-активного вещества. Печатающие элементы могут быть получены непосредственным зажириванием поверхности формного материала или зажириванием промежуточного слоя. Создание печатающих элементов гидрофобизацией металла непосредственной Рис.6.5 Строение печатающих элементов 40 В качестве металла обычно используется алюминий. Этим способом могут быть изготовлены монометаллические печатные формы (рис. 6.5). Образование печатающих элементов на алюминии происходит путем адсорбиции поверхностно-активных веществ 2 на поверхности формного материала 1. Поверхностно-активные вещества содержаться в копировальной краске. Образовавшаяся гидрофобная пленка будет воспринимать печатную краску 3. Молекулярно-поверхностные свойства металла, обладающих по своей природе гидрофобными свойствами, изменяются на воздухе вследствие образования окисных пленок, которые обладают гидрофильными свойствами. Молекулы ПАВ адсорбируются на поверхности алюминия ориентированно: гидрофильными концами к гидрофильной поверхности окисла металла, а гидрофобными концами наружу. В дальнейшем гидрофобные участки являются основой для восприятия печатной краски. Полученные непосредственной гидрофобизацией алюминия печатающие элементы характеризуются недостаточной прочностью. Печатающие элементы, созданные таким же образом на меди, являются более прочными. Для гидрофобизации меди используют бутилксантогенат калия. В результате взаимодействия бутилксантогената калия с медью образуется химически и механически прочная гидрофобная пленка, которая хорошо воспринимает печатную краску. Создание печатающих элементов задубленного полимера на слое Рис. 6.6 Строение печатающих элементов Основой печатающего элемента в данном способе (рис. 6.6) является слой задубленного полимера (альбумин, диазосоединения) 4, нанесенный на формный материал 1, который после экспонирования покрывают копировальной краской 3. При этом ПАВ ориентированно адсорбируются уже не непосредственно на поверхности формного материала, а на поверхности задубленного полимера. Прочность печатающих элементов в этом случае будет зависеть не только от адсорбции гидрофобизатора, но и от прочности сцепления слоя задубленного полимера с поверхностью формного материала и от его необратимости. Последнее очень важно, так как непрерывное воздействие увлажняющего раствора в процессе печати приводит к набуханию слоя задубленного полимера и к гидрофилизации его поверхности. Жирные кислоты не только образуют на поверхности задубленного полимера адсорбционный гидрофобный слой, но и проникают через него до поверхности формного материала. В результате этого гидрофобный слой образуется непосредственно на поверхности металла. Печатающие элементы на слое задубленного полимера получают при негативном копировании. 41 Создание печатающих элементов на слое лака Рис. 6.7 Строение печатающих элементов Для получения лаковых пленок применяют спиртовые растворы различных смол природного и синтетического происхождения (идитол, бакелит, эпоксид и др.) При позитивном копировании лаковый слой 5 наносится на поверхность формы, и происходит ориентированная адсорбиция молекул смоляных кислот, содержащихся в лаке. Образующийся слой ориентированных молекул при затвердении лаковой пленки стабилизируется на поверхности формного материала, что обуславливает прилипание (адгезию) пленки, а, следовательно, и получение на печатающих элементах прочного лакового покрытия. Молекулы жирных кислот адсорбируются ориентированно на поверхности лаковой пленки. Физико-химическая устойчивость печатающих элементов зависит от условий и режимов обработки печатной формы. На физико-химическую устойчивость печатающих элементов влияют такие факторы, как природа поверхностно-активного вещества (гидрофобизатора), количество его в используемом растворе, время действия гидрофобизатора, природа формного материала, микрогеометрия его поверхности. Влияние природы гидрофобизатора зависит прежде всего от его строения. Высокомолекулярные вещества, имеющие более длинную углеводородную цепь, являются и более активными гидрофобизаторами. Устойчивость гидрофобной пленки увеличивается с увеличением концентрации гидрофобизатора в рабочем растворе. но после достижения максимума адсорбиции она остается постоянной. Время действия гидрофобизатора также оказывает влияние на величину адсорбиции, но по достижению ею максимума, в дальнейшем она не изменяется. Природа формного материала оказывает большое влияние на устойчивость печатающих элементов. Наиболее устойчивые печатающие элементы образуются на меди и цинке, менее устойчивые - на алюминии. А на таких металлах, как хром, никель, сталь, устойчивость печатающих элементов абсолютно не достаточна. Этим и определяется выбор металлов для изготовления биметаллических печатных форм. Нанесение на печатающие элементы промежуточной пленки задубленного полимера или лака несколько меняет картину их образования, но рассмотренные выше факторы, влияющие на устойчивость печатающих элементов, действуют и в этих случаях. На устойчивость печатающих элементов, полученных на пленке задубленного полимера, значительно влияет степень дубления, а также механическая прочность пленки, которая является носителем гидрофобного слоя во время печати тиража с данной формы. На устойчивость печатающих элементов, образованных на слое лака, влияют физико-химическая и механическая прочность лаковой пленки, а также величина адгезии лака на данном формном материале. Чем больше адгезия, тем устойчивей печатающий элемент. 42 6.4. ОБРАЗОВАНИЕ ПРОБЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Образование пробельных элементов на формах плоской печати состоит в создании устойчивой гидрофильной пленки, хорошо воспринимающей воду и не воспринимающей печатную краску. Обладающая этими свойства гидрофильная пленка получается путем обработки пластины гидрофилизующим раствором, в состав которого входят коллоид, минеральные кислоты и соли. Механизм образования на пробельных элементах гидрофильной пленки коллоида заключается в том, что в результате взаимодействия раствора кислот с формным материалом на его поверхности образуется прочный слой определенных минеральных солей. Состав этих солей зависит от входящих в электролит веществ и от природы самого формного материала. Слой солей является хорошим адсорбентом коллоида. Кроме того, он увеличивает удельную поверхность формного материала, что, в свою очередь, приводит к значительному повышению адсорбции коллоида на пробельных элементах формы. Физико-химическая устойчивость пробельных элементов, образованных на форме, зависит от состава гидрофилизующего раствора и времени его действия, природы формного материала и микрогеометрии его поверхности, интенсивности адсорбции гидрофильной пленки коллоида на поверхности солевого слоя. Для получения гидрофилизующих растворов применяют такие коллоиды, свойства которых - растворимость, набухаемость, адсорбционная способность лучше всего отвечают требованиям гидрофилизации пробельных элементов. Практическое применение нашли коллоиды растительного происхождения. Наиболее широкое применение нашли декстрин и крахмал. на основе которых разработаны рецептуры гидрофилизующих растворов. В последние годы в гидрофилизующих растворах начали применять синтетические материалы и в первую очередь полимеры акриловой и метакриловой кислот, а также водорастворимые эфиры целлюлозы - карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ). В качестве электролитов для гидрофилизующих растворов при изготовлении печатных форм на алюминии применяют фосфорную кислоту или смеси солей на ее основе. Для биметаллических печатных форм медь-никель в состав гидрофилизующего раствора входят калий железистосинеродистый (желтая кровяная соль) и крахмал, для форм медь-хром – крахмал и соль фосфорной кислоты. В настоящее время применяются рецептуры гидрофилизующих растворов, которые отличаются друг от друга составом электролитов и коллоидами. 7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ 7.1. ФОРМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Для изготовления форм плоской печати в качестве основы используются высокопрочные металлы, которые обеспечивают надежное крепление форм на скоростных офсетных машинах во время печатания тиража. Листовые офсетные машины имеют ротационный тип построения формоносителя, и формы 43 закрепляются на цилиндре с большим натяжением, с помощью специальных планок. Углы загиба форм в планках составляют от 60о до 120о. Скорость печати колеблется от 6 до 10 тысяч оттисков в час. В качестве металла основы офсетных печатных форм используют алюминий, магниевый сплав алюминия и углеродистую сталь. Из механических свойств металлов, в наибольшей мере ответственных за эксплуатационную надежность в процессе печати, можно выделить прочность, пластичность, сопротивление усталости и износостойкость. Углеродистая сталь значительно превосходит по прочностным показателям алюминий и его сплав и сегодня сталь - один из основных материалов при создании высокотиражных печатных форм, в том числе традиционных биметаллических. Кроме названных выше металлов при изготовлении офсетных форм используют медь, никель и хром в виде электролитических осадков толщиной от 1 до 15 мкм. Возможность применения для изготовления офсетных печатных форм того или иного металла определяется также его молекулярно-поверхностными свойствами. Общим для всех металлов является то, что свежеобразованная поверхность их обладает гидрофобными свойствами. При обработке соответствующими гидрофобизаторами и гидрофилизаторами на поверхности металлов образуются гидрофобные и гидрофильные пленки. Для изготовления офсетных печатных форм используют два вида металловоснов, алюминий и сталь. В нашей стране используется алюминий марки АД1Н, представляющий практически чистый металл. Его химический состав должен отвечать требованиям ГОСТу 1073-73. Алюминиевые пластины выпускают размером 1050х1200 и 1200х1300 мм, толщиной от 0,6 до 0,8 мм. Чистота отделки поверхности алюминия должна быть не ниже 9-10 класса. Алюминиевые пластины могут быть использованы только при условии проведения соответствующей подготовки поверхности и нанесения копировального слоя непосредственно в типографиях. Невысокие прочностные свойства чистого алюминия не дают возможности использовать его для печатания на рулонных высокоскоростных машинах. Для повышения прочностных свойств алюминия его легируют с помощью добавок магния, марганца, меди, железа и кремния. Полученные сплавы обладают повышенной прочностью. Нашей промышленностью выпускается сплав алюминия с магнием АМг2 по ТУ 15-06-289-82 "Листы из алюминиевого сплава АМг2 для полиграфической промышленности". Сплав АМг2 применяется в виде рулонной ленты в качестве основы для изготовления предварительно очувствленных пластин УПА на Дмитриевском опытном заводе алюминиевой консервной ленты (ДОЗАКЛ). Однако наилучшим сочетанием высоких прочностных и пластических свойств обладает малоуглеродистая сталь типа 08КП и 10КП. Эта группа сталей по своим механическим свойствам значительно превосходит алюминий. Стальные пластины служат значительно дольше алюминиевых, в этом их преимущество. Недостаток стальных пластин - их коррозионная неустойчивость. Это заставляет подвергать пластины электролитическому меднению с обеих сторон. 44 7.2. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ ПЛАСТИН Подготовку поверхности формного материала механической или электрохимической обработкой. можно производить Механическая обработка поверхности алюминиевой пластины производится в специально созданных для этого зернильных машинах. При механической обработке поверхности формного материала применяют особые методы шлифования, которые называют з е р н е н и е м. Алюминиевые пластины, как новые, так и бывшие в употреблении, подвергают обработке с целью обезжиривания и удаления печатающих элементов прежней печатной формы. Сначала с прежней печатной формы керосином удаляют печатную краску. Далее пластину обрабатывают (травят) 610 % раствором едкой щелочи (ОН) для разрушения гидрофобной пленки печатающих элементов и растворения фосфата алюминия, находящегося на пробельных элементах. После травления пластину обрабатывают слабым раствором (2-3 %) кислоты и промывают водой. Для механического зернения используют зернильную машину МЗ-2 с подвесным ящиком. Алюминиевую пластину укладывают на дно ящика зернильной машины и насыпают на нее фарфоровые, стеклянные или металлические шарики в неполных два ряда. На шарики насыпают абразивный материал (корунд, пемзу и др.), поливают форму водой и включают машину. Ящик зернильной машины перемещается по кругу в горизонтальной плоскости с некоторой эксцентричностью. При этом шарики и абразивный материал будут перемещаться по пластине, делая при этом кругообразные движения. Шарики под собственной тяжестью будут с помощью абразива делать на поверхности пластины микроуглубления (ячейки). В результате зернения поверхность пластины с гладкой становится шероховатой (зерненой). Качество алюминиевых печатных форм, их тиражестойкость и влагоемкость находится в прямой зависимости от характера микрогеометрии поверхности формного материала, а характер микрогеометрии, в свою очередь, зависит от режима зернения. На качество зернения оказывают влияние радиус вращения ящика, масса шариков, размер и твердость абразивного материала, количество налитой воды и время зернения. Поэтому, все вышеприведенные факторы строго регламентируются технологическими инструкциями. Зернение увеличивает удельную поверхность формной пластины, что способствует повышению адсорбции и адгезии образуемых на ней при обработке гидрофобных и гидрофильных пленок. Крупное зерно на пластине создавать не следует, так как будет снижаться разрешающая способность воспроизводимого изображения. Время зернения 60-90 минут. Электрохимическое зернение алюминиевых пластин позволяет получать равномерный микрорельеф поверхности, развитую мелкокристаллическую структуру. Процесс электрохимзернения включает две операции: очистку алюминия и процесс зернения. 45 Очистка поверхности алюминия от загрязнения производится в 2-5% растворе едкого натрия, подогретого до температуры 50-60о в течение 1-2 минут. После этого пластину промывают водой и нейтрализуют в 15 % растворе соляной кислоты в течение 1 минуты. Промывают водой. Электрохимическое зернение производится в разбавленной соляной кислоте (0,3-1%) под действием переменного тока. Технологической инструкцией рекомендован следующий режим, плотность тока - 1,0-1,5 А/дм2 при напряжении 12-15 В, время обработки 25-30 мин., температура не выше 30оС, межэлектродное расстояние 15-20 см. При таком режиме на поверхности алюминия образуется микрорельеф с Ra=0,8-1,2 мкм. Оксидирование (анодирование) зерненой поверхности алюминиевых пластин производится с целью получения на их поверхности прочной и пористой оксидной пленки определенной толщины с мелкозернистой структурой, являющейся сильным адсорбентом. Анодные окисные пленки хорошо защищают алюминий от коррозии и устойчивы на трение и износ. Оксидирование алюминия проводят в гальванованнах, где в качестве электролита служит раствор (20 %) серной кислоты. Пластину помещают в гальванованну в качестве анода, катодом служит свинец. При электролизе на аноде выделяется кислород, который взаимодействует с алюминием с образованием Al2O3. На катоде выделяется водород, который улетучивается. Образующаяся на поверхности алюминия оксидная пленка повышает гидрофильные свойства алюминия. Толщина окисной пленки растет пропорционально времени оксидирования, но пленка становится более пористой. Большая пористость нежелательна, так как может явится причиной появления брака в формном процессе (неполное удаление копировального слоя при проявлении копий, тенение форм в процессе печати). Оптимальный режим оксидирования: плотность тока - 1,0-1,5 А/дм2 , температура электролита - 18-20о, время 10 минут. При этом режиме толщина окисной пленки составляет 2-3 мкм. Для уменьшения пористости оксидной пленки, полученной оксидированием поверхности алюминиевой пластины, производят наполнение оксидной пленки обработкой ее в растворе кремниевой кислоты. Для наполнения оксидной пленки используют горячую воду, пар или 5 % раствор жидкого стекла. У нас в стране выбран 5 % раствор жидкого стекла, который взаимодействует с алюминием с образованием устойчивой гидрофильной пленки. Помимо жидкого стекла раствор для наполнения содержит натриевую соль КМЦ. Она адсорбируется на поверхность алюминия в виде агрегатов, молекул и вторичных структур, которые образуют плотный гидрофильный слой. После всех операций производится тщательная промывка пластин. Таким образом, в результате наполнения оксидная пленка становится менее пористой и более износостойкой, что облегчает удаление задубленного копировального слоя и повышает тиражеустойчивость монометаллических печатных форм. 46 7.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ КОПИРОВАНИЕМ ЧЕРЕЗ НЕГАТИВ (НЕГАТИВНОЕ КОПИРОВАНИЕ) В этой технологии копирование изображения производят через негатив. По своим физико-химическим свойствам для негативного копирования наиболее пригоден светочувствительный слой на основе хромированного альбумина. Опытным путем установлено, что толщина светочувствительного слоя должна быть от 2 до 5 мкм. От толщины слоя зависит светочувствительность и разрешающая способность, а также величина экспозиции. Слои большей толщины требуют большей экспозиции и имеют меньшую разрешающую способность. Технология процесса состоит из таких операций: 1. Заранее зерненную алюминиевую пластину покрывают тонким слоем крахмала, значение которого состоит в том, что он: а) задерживает жирные кислоты, проникающие через незадубленные участки слоя; б) способствует более полному и быстрому удалению незадубленного слоя; в) способствует устойчивости пробельных элементов в процессе печатания. Крахмальный слой высушивают под вентилятором. Перед нанесением копировального слоя слой крахмала (но не весь) удаляется. 2. Нанесение копировального слоя. Подготовленную алюминиевую пластину помещают в центрифугу и, полив ее обильно водой и сняв крахмальный слой, включают мотор и наносят копировальный слой(2) на рис. 7.1. Закрывают центрифугу и проводят высушивание светочувствительного слоя при температуре 40оС в течение 10-15 минут. 3. Экспонирование. Его ведут через негатив (3) в копировальной раме. Предварительно определяют оптимальную рабочую экспозицию. 4. Нанесение копировальной краски. Рис.7.1 Схема изготовления печатной формы способом негативного копирования После экспонирования светочувствительный слой (2) покрывают жирной копировальной краской (4), чтобы создать печатающие элементы (6) на задубленном слое (5) альбумина. Роль копировальной краски в процессе проявления состоит в следующем. Жирные кислоты, содержащиеся в краске, легко проникают в задубленный слой альбумина и, адсорбируясь на нем, зажиривают эти участки, т.е. краска выполняет роль гидрофобизатора задубленных участков. Через незадубленные участки слоя жирные кислоты проникают значительно труднее и за время проявления не должны достигать алюминия. Копировальную краску на пробельных (незадубленных) участках формы можно оставлять не более 5 минут. Краску припудривают порошком талька. 47 5. Проявление. Его проводят водой с температурой 18-20о, поместив форму в ванне и постоянно обливая ее водой в течение 2-3 мин. После удаления незадубленного слоя вместе с краской, на форме остаются только задубленные участки вместе с краской, которые будут являться печатающими элементами (6). 6. Обработка печатной формы (отделка формы). Проводится с целью укрепления печатающих и создания устойчивых пробельных элементов. При помощи ватного тампона наносят порошок талька на всю поверхность формы, который затем стряхивают. Тальк, прилипая к печатающим элементам, создает кислотоупорный слой, предохраняющий их от разрушения при последующей обработке. Форму увлажняют и наносят гидрофилизующий раствор (декстрин картофельный 40 % раствор - 1 000 мл, кислота ортофосфорная - 25 мл) равномерно по всей форме. Время обработки 2-3 мин. Обработку гидрофилизующим раствором проводят для создания пробельных элементов. Удаляют гидрофилизирующий раствор и затем в течение 1-1,5 мин. обрабатывают форму ватным тампоном, смоченным в тинктуре (состав тинктуры - скипидар, асфальт, канифоль, воск, жир говяжий). В результате этого с печатающих элементов удаляется копировальная краска и происходит их дополнительное зажиривание. Далее удаляют тинктуру, увлажняют форму и накатывают ворсовым валиком переводную краску. После этого всю форму покрывают защитным декстриновым слоем. Тиражестойкость форм, полученных негативным копированием, составляет 30-40 тыс. оттисков. 7.4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ КОПИРОВАНИЕМ ЧЕРЕЗ ДИАПОЗИТИВ (ПОЗИТИВНОЕ КОПИРОВАНИЕ) Данная технология изготовления печатных форм состоит из таких операций: 1. Подготовка поверхности формной пластины. Заранее зерненую алюминиевую пластину обрабатывают 3-5 % раствором серной кислоты (декапируют). 2. Нанесение светочувствительного раствора и его высушивание. Работа осуществляется в центрифуге. В качестве светочувствительного раствора может быть использована хромированная камедь сибирской лиственницы, приготовленная в лабораторных условиях или раствор модифицированного поливинилового спирта РС МПВС заводского изготовления (2) на рис. 7.2. 3. Экспонирование. Производится через диапозитив (3) в копировальной раме. Экспозиция зависит от выбранного светочувствительного раствора и источника света. При 48 экспонировании произойдет задубливание светочувствительного слоя под пробельными элементами. Под рисунком слой остается незадубленным. Рис.7.2 Схема изготовления печатной формы способом позитивного копирования 4. Проявление. Оно имеет целью удалить светочувствительный слой с участков, которые не подверглись действию света (4). В качестве проявителей используют раствор хлористого кальция (для камеди сибирской лиственницы) или воду (для РС МПВС). Время проявления составляет 3-4 мин. Дополнительно, с целью удаления адсорбированной пленки светочувствительного слоя с поверхности зерненой пластины, проводят обработку вторым проявляющим раствором (калий роданистый - 300 г, глицерин - 1 000 мл, вода - 300 мл). При этом происходит частичное растворение поверхности алюминия - углубление поверхности (5). Время второго проявления - 1-2 мин. После проявления пластину промывают водой и сушат в течение 10-15 мин при температуре 30-40о. 5. Корректура и нанесение лака. Высушенную пластину внимательно просматривают и обнаруженные дефекты при помощи кисти закрывают светочувствительным раствором и высушивают в сушильном шкафу. Чтобы создать на элементах изображения гидрофобный слой, хорошо воспринимающий печатную краску и устойчивый к трению, на пластину наносят тонкий слой лака (бакелитового, идитолового и т.п.) и высушивают его при температуре 35-40о не менее 10 мин. 6. Нанесение копировальной краски. Нанесение копировальной краски имеет две цели: а) позволяет вести визуальный контроль в процессе последующей обработки печатной формы; б) устойчиво зажиривает лаковую пленку на изображении и защищает ее от действия растворов при последующей обработке. Краску наносят на всю пластину ровным слоем. Можно зажиривать и тинктурой. 7. Удаление задубленного светочувствительного слоя. Задубленный светочувствительный слой, который при выполнении всех предыдущих операций защищал пробельные элементы печатной формы, после нанесения краски уже больше не нужен и должен быть удален с пластины. Удаление задубленного слоя осуществляется в промывочной ванне обработкой поверхности пластины 1,5-2 % раствором серной кислоты. После снятия слоя пластину тщательно промывают водой. 8. Обработка гидрофилизующим раствором. Производится с целью образования пробельных элементов. Пластина покрывается декстрином и оставляется на 2-3 часа при комнатной температуре. 49 Если печатная форма должна быть сразу подана на машину, то производится отделка, точно также как и при негативном копировании. Тиражестойкость печатных форм , полученных позитивным копированием, достигает 100 тыс. оттисков. 7.5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОЧУВСТВЛЕННЫХ ПЛАСТИНАХ УПА-1 Эти пластины изготавливаются на Дмитриевском опытном заводе алюминиевой консервной ленты (ДОЗАКЛ). Подготовка поверхности алюминиевой рулонной ленты состоит в одновременном обезжиривании и оксидации переменным током в серном электролите. В результате этого на поверхности алюминия создается тонкая оксидная пленка толщиной менее микрона, необходимая для хорошего сцепления копировального слоя. В качестве копировальных слоев для изготовления предварительно очувствленных монометаллических пластин (их толщина 0,3 мм) используются растворы на основе светочувствительных ортонафохинондиазидов (ОНХД), растворенных в смеси органических растворителей. Рис. 7.3 Схема нанесения копировального слоя с использованием двухвалковой системы Для нанесения копировального слоя на движущуюся ленту алюминия используется двухвалковая система. Принцип ее работы заключается в следующем. Дозирующий стальной валик 1 опущен в ванну со светочувствительным раствором. Скорость вращения валика составляет 25 об./мин. Наносящий валик 2 с резиновым покрытием передает раствор с дозирующего валика на поверхность алюминиевой ленты. Скорость вращения валика 2 составляет 70- 80 об,/мин. Толщина наносимого слоя регулируется путем изменения зазора между дозирующим и наносящим валиками. Зазор между наносящим валиком и поверхностью ленты алюминия практически отсутствует. Толщину слоя можно также регулировать изменением скорости движения ленты. Скорость движения алюминиевой ленты при поливе составляет 40 м/мин. Для сушки копировального слоя используют индукционный способ. Формная основа с копировальным слоем помещается в переменное электромагнитное поле, которое создается токами высокой частоты. Высушивание происходит за 2-10 сек. Срок хранения пластин по ТУ составляет 12 месяцев. Однако, практика показала, что при хранении пластин в сухом помещении с относительной влажностью до 50 % срок возрастает до 2-3 лет. Пластины УПА-1 предназначаются для печати любого типа продукции на листовых машинах. Тиражестойкость форм составляет 50тыс. без термообработки и 100-150 тыс. оттисков после термообработки. 50 Получение печатных форм на пластинах УПА-1 складывается из следующих операций. 1. Совмещение диапозитива с копировальным слоем предварительно очувствленных пластин проводится в копировальной раме по штифтам. 2. Экспонирование производится в копировальной раме, оборудованной осветителями с высокой интенсивностью излучения в области поглощения копировального слоя. Режим экспонирования выбирают таким образом, чтобы обеспечить наибольшую разрешающую способность и придать копировальному слою необходимые физико-химические свойства (проявляемость, химическую стойкость и др.). Контроль правильности выбора экспозиции осуществляют не по изображению, а по воспроизведению контрольных элементов. Для контроля экспоцизии служит полутоновая сенситометрическая шкала СПШ-К. Шкала содержит 11 полей. Десять полей выполнены с константой D=0,15 в интервале плотностей пропускания от D=0,15 до D=1,5. Одиннадцатое поле шкалы отделено от последнего черной чертой и имеет D2. 3. Проявление. Отэкспонированную пластину помещают в качающую кювету с раствором проявителя: натрий кремнекислый мета 9 водный, натрий едкий, натриевая соль КМЦ, вода. Время проявления 2 мин. В процессе проявления копии на пластине удаляются экспонированные участки слоя и образуется позитивная копия фотоформы. После проявления пластину промывают водой и сушат. 4. Гидрофилизация проводится с целью создания устойчивых пробельных элементов. Гидрофилизирующий раствор состоит из декстрина , ортофосфорной кислоты и воды. Затем форму промывают водой. 5. Корректура формы и устранение дефектов. Дефекты на форме устраняют раствором для корректуры. 6. Нанесение копировальной краски. 7. Контроль качества печатной формы. 8. Нанесение защитного декстринового покрытия и сушка. Эти операции проводятся таким же образом, как и при проведении позитивного копирования. Если предусматривается с изготовленной печатной формы на предварительно очувствленной пластине печатать тираж более 50 тыс. оттисков, то после корректуры ее подвергают термообработке. Для этого форму помещают в специальный термошкаф, где при температуре 210-240оС выдерживают в течение 4-5 минут. При нагреве в правильном режиме цвет слоя с зеленого переходит в золотистый. 7.6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОЧУВСТВЛЕННЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИНАХ Монометаллические печатные формы имеют ряд существенных недостатков, а именно: 51 1) недостаточную разрешающую способность изображения (это не относится к формам, изготовленным на гладком алюминии); 2) малую устойчивость печатающих и пробельных элементов, что обуславливает небольшую тиражестойкость; 3) при печати требуется большое количество увлажняющего раствора, что увеличивает деформацию бумаги, эмульгирование краски. Биметаллические печатные формы лишены этих недостатков. Для изготовления биметаллических печатных форм используют различные по свойствам металлы: - для создания печатающих элементов - медь; - пробельных элементов - хром, никель, сплав никеля с кобальтом. В качестве основы применяют алюминий и сталь углеродистую. В настоящее время выпускается только один тип предварительно очувствленных полиметаллических пластин на Зарайском заводе офсетных пластин и нестандартного оборудования. В качестве основы используется углеродистая сталь 08КП, на которую гальваническим путем наносится слой меди и хрома. Электролитический хром обладает высокой износостойкостью и химической устойчивостью, имеет мелкокристаллическую структуру. Хромовое покрытие обладает исключительно высокими гидрофильными свойствами. Рис. 7.4 Схема нанесения копировального слоя на пластину способом падающей завесы Для нанесения светочувствительного слоя на Зарайском заводе для централизованного производства предварительно очувствленных полиметаллических пластин используется способ падающей завесы. Основной узел линии - поливочная головка имеет высокую точность исполнения и регулирования. Поливочная головка представляет собой резервуар с щелевым отверстием снизу. Ширина щели регулируется от 0,1 до 0,5 мм с точностью регулировки0,1 мм. Копировальный раствор, находящийся в резервуаре, вытекает из щели. Пластина движется горизонтально под завесой со скоростью 80-150 м/мин. В момент соприкосновения завесы с поверхностью пластины происходит как бы изменение направления движения завесы на 90о и раствор смачивает поверхность. Для предварительно очувствленных полиметаллических пластин служит водный раствор поливинилового спирта и поливинилпирролидона, сенсибилизированный диазосмолой. Предварительно очувствленные полиметаллические пластины являются универсальными и предназначаются для печатания на любых типах листовых и рулонных офсетных машин высокотиражной продукции. Тиражестойкость их достигает 1 млн. оттисков. 52 А теперь рассмотрим, какие операции выполняются при изготовлении печатных форм на предварительно очувствленных полиметаллических пластинах. 1. Проверка качества пластины. Осматривают пластину с целью обнаружения дефектов слоя: на поверхности не должно быть царапин, затеков, "комет". Слой должен равномерно покрывать пластину. 2. Экспонирование производится в копировальной раме под диапозитивом. Время экспонирования определяют опытным путем. 3. Проявление производится в раковине-мойке струей холодной воды с температурой 18-20о в течение 30-60 сек. 4. Химическое дубление светочувствительного слоя. Предназначено для повышения прочности светочувствительного слоя при последующих операциях. Проявленную пластину погружают в качающуюся кювету с раствором хромового ангидрида или отвара дубовой коры на 40-60 сек. После дубления пластину промывают и сушат. 5. Корректура и устранение дефектов копии. Высушенную печатную форму внимательно просматривают на рабочем столе и все выявленные дефекты закрывают раствором бакелитового лака с помощью кисточки. Высушивают лак. 6. Химическое травление хрома. Пластину покрывают небольшим количеством раствора для химического травления (магний хлористый, кислота ортофосфорная, гипосульфит и вода). Время травления - 6-10 минут до полного удаления хрома с печатающих элементов и появления меди. После травления пластину промывают водой. 7. Удаление задубленного светочувствительного слоя. Пластину помещают в раковину-мойку и поливают первым раствором для раздубливания (калий марганцевокислый, едкий натр, вода). Обработку поверхности ведут в течение 3-4 мин. Промывают пластину и поливают вторым раствором для раздубливания (кислота щавелевая, аммоний щавелевокислый, вода). Обрабатывают в течение 2-3 мин. В результате данной операции с поверхности пластины полностью удаляется светочувствительный слой. Пластину промывают водой. 8. Обработка пробельных и печатающих элементов. на пластину наливают универсальный раствор для обработки пробельных и печатающих элементов (аммоний щавелекислый, бутилксантогенат калия, вода), которым обрабатывают поверхность формы в течение 2 мин. 9. Нанесение копировальной краски. На влажную форму марлевым тампоном наносят ровный слой краски, которая ляжет только на печатные элементы. 10. Нанесение защитного покрытия и сушка. Поверхность формы покрывают защитным слоем декстрина и сушат в сушильном шкафу в течение 10 мин. Мы рассмотрели различные технологии изготовления печатных форм, в которых все операции осуществляются вручную. Но на крупных полиграфических предприятиях, где ежегодное потребление печатных форм 53 исчисляется сотнями, с появлением предварительно очувствленных пластин, стали применять поточные линии ФМО-120. ФМТ-120 (для монометалла) и ФПП-120, ФПН-120 (для полиметалла). После экспонирования дальнейшая обработка на поточных линиях производится автоматически. С линии выходят готовые к употреблению печатные формы. 8. ПЕЧАТЬ КАРТ В настоящее время для издания карт используется, в основном, плоская печать. Известны два основных вида плоской печати: литографская, при которой рисунок с печатной формы непосредственно передается на бумагу, и офсетная, при которой рисунок с печатной формы переносится сначала на промежуточную поверхность, а затем уже на бумагу. При издании карт используются офсетные печатные машины. 8.1 ОФСЕТНЫЕ ПЕЧАТНЫЕ МАШИНЫ Все офсетные печатные машины подразделяют по следующим основным признакам: - устройству печатного аппарата; - виду используемой бумаги; - числу печатаемых за один прогон красок; - возможности печатания только на одной стороне листа или на лицевой и оборотной сторонах одновременно; - формату – предельным размерам бумаги для печатания. По устройству печатного аппарата (виду формной, передаточной и давящей поверхностей) печатные машины являются ротационными. У ротационных машин давящая, передаточная и формная поверхности представляют собой цилиндры. Формную поверхность называют формным цилиндром, передаточную – офсетным цилиндром, давящую – печатным цилиндром. Преимущество ротационных офсетных печатных машин по сравнению с плоскопечатными состоит в том, что все поверхности печатного аппарата имеют только вращательное движение. Это даёт исключить холостой ход печатного аппарата в процессе печатания и в значительной мере повысить скорость работы машины. Ротационные офсетные машины различаются числом цилиндров, их характером, расположением в печатном аппарате и способом соединения печатных аппаратов (для многокрасочных машин). В ротационной офсетной машине каждый однокрасочный самостоятельный печатный аппарат (секция), как отмечалось выше, имеет три цилиндрических рабочих поверхности. Если каждая из этих поверхностей расположена на самостоятельном цилиндре, то образуется трёхцилиндровая однокрасочная печатная секция (рис. 1.6). Если же одна из поверхностей (чаще передаточная) размещена на одном цилиндре, а другие две на одном общем (комбинированном), то образуется двухцилиндровая 54 печатная секция. Однако офсетные машины с такими секциями не нашли широкого применения. Поэтому в настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются трёхцилиндровые печатные секции с цилиндрами равных диаметров. Расположение цилиндров в таких секциях может быть различным. Наиболее распространено расположение, при котором сверху расположен формный цилиндр, затем офсетный и, наконец, печатный. Такое расположение цилиндров облегчает их обслуживание и агрегатирование однокрасочных секций в многокрасочные. Многокрасочные офсетные машины могут быть построены на основе трёхцилиндровых или двухцилиндровых печатных секций. При двухсторонней печати необязательно наличие печатного цилиндра, так как его роль в этом случае могут исполнять офсетные цилиндры по отношению друг к другу (рис. 1.7). Офсетные печатные машины с расположением печатных секций на одном уровне получили название балконных (рис. 1.7), а с расположением на разных уровнях – ярусных (рис. 1.7). формный офсетный бумага печатный Ярусный тип Балконный тип передаточный цилиндр Рис.1.7 Виды расположения цилиндров в офсетных машинах По виду используемой бумаги ротационные офсетные машины подразделяются на листовые, когда бумага в машину подаётся отдельными листами, и рулонные, когда бумага в машину подаётся непрерывной лентой, разматываемой с рулона. Для листовых машин бумагу разрезают до процесса печатания на листы нужных форматов в зависимости от формата изображения. На рулонных машинах печатают по всей длине ленты рулона с последующей резкой, фальцовкой и отделкой печатной продукции. По числу печатаемых за один прогон красок ротационные офсетные машины подразделяются на однокрасочные и многокрасочные. 55 Многокрасочные машины представляют собой соединение нескольких секций однокрасочных с одной общей бумагопроводящей системой. Из многокрасочных ротационных офсетных машин наибольшее распространение получили двухкрасочные и четырёхкрасочные. Рис.1.8 Принципиальная схема 2-х красочной офсетной машины По формату машины подразделяются на малоформатные (30х50 см), среднего формата (54х70 см) и большого формата (92х120 см). Формат машины определяется наибольшими размерами бумаги, на которой данная машина может работать. Двухкрасочные офсетные машины строятся на основе двух полных самостоятельных трёхцилиндровых секций или на основе двух неполных трёхцилиндровых секций с одним общим печатным цилиндром того же диаметра, что и все остальные цилиндры (см. рис. 1.8). Рис.1.8 Двухкрасочная офсетная листовая машина. В первом случае по общему числу цилиндров в обеих печатных секциях двухкрасочные машины называют шестицилиндровыми, а по принципу построения – секционными. К недостаткам таких схем построения офсетных машин относятся: многократность передач листа из одной секции в другую, что увеличивает вероятность несовмещения красок; увеличение длины и металлоёмкости машины. Вот втором случае по общему числу цилиндров в обеих печатных секциях двухкрасочные офсетные машины называют пятицилиндровыми. Печатные секции в этих машинах не являются самостоятельными: их нельзя расчленить 56 так, чтобы каждая секция работала независимо от другой. Пятицилиндровые двухкрасочные офсетные машины не имеют недостатков, свойственных шестицилиндровым машинам. Однако в них труднее создать однотипную однокрасочную печатную секцию, позволяющую агрегатировать печатные машины любой красочности и любого формата. Четырёхкрасочные офсетные машины (рис.1.9), так же как и двухкрасочные, могут быть агрегатированы из трёхцилиндровых печатных секций на основе двухкрасочных пятицилиндровых групп или четырёх неполных трёхцилиндровых секций с одним общим печатным цилиндром . В первом случае образуется секционная балконная печатная машина со всеми преимуществами и недостатками, о которых говорилость выше . Во втором случае образуется четырёхкрасочная офсетная машина агрегатированная из двух двухкрасочных . В третьем случае образуется групповая ярусная четырёхкрасочная офсетная печатная машина планетарного типа. Преимущество офсетных машин планетарного типа – в отсутствии передач листа при переходе его от одного печатного аппарата к другому, что гарантирует высокую точность совмещения при печатании. Однако обслуживание такой машины, особенно при большом формате, очень неудобно. Рис. 1.9 Четырехкрасочная офсетная листовая машина Ротационные листовые машины по возможности печатания либо на одной стороне листа, либо на двух одновременно подразделяются на односторонние, печатающие с одной стороны листа, и двухсторонние, печатающие с двух сторон. Для двухсторонней печати используют схемы построения двухкрасочных офсетных машин на основе двух неполных трёхцилиндровых секций без печатных цилиндров. По общему числу цилиндров в печатной секции подобные машины называются четырёхцилиндровыми. Недостаток таких машин в понижении качества оттисков: бумага при печатании сжимается между двумя декелями, поэтому отсутствует возможность создавать разное давление на лицевую и обратную стороны. Принципы построения печатного аппарата по трёхцилиндровой, четырёхцилиндровой, планетарной и комбинированной схемам широко используются в современных рулонных многокрасочных офсетных машинах. Между листовыми и рулонными печатными машинами есть ряд принципиальных различий. В рулонных машинах отсутствуют некоторые механизмы, которые обязательны для листовых машин. Так, в листовых машинах для отделения и последовательно подачи в машину листов (по одному) обязательно наличие самонаклада. В рулонных машинах непрерывная бумажная лента протягивается за счёт вращающихся цилиндров. В рулонных машинах 57 отпадает необходимость выравнивания листов перед печатанием. В листовых для этой цели служат накладной стол, передние упоры, боковое выравнивающее устройство. Готовая продукция с листовых машин выходит в виде оттисков, требующих дальнейшей обработки по обрезке, разрезке, фальцовке; в рулонных – в виде готовых сфальцованных тетрадей, что уменьшает объём работы по другим операциям. Листовые и рулонные машины имеют ряд достоинств и недостатков. Достоинства листовых машин: - при печатании лист свободно лежит на печатном цилиндре, не испытывая натяжения, как в рулонных машинах; - можно использовать бумагу разных размеров в пределах формата; - можно использовать бумагу с разной массой в одном квадратном метре в широком диапазоне (от 40 до 250 г) и даже картон. - остановки машины не влекут больших потерь бумаги, как в рулонных машинах; - приладку форм можно проводить с использованием макулатуры – оттисков, запечатанных с одной стороны, - экономя тиражную бумагу. Недостатки листовых машин: - некоторое ограничение скорости печатания из-за необходимости выравнивания листов перед печатанием; - значительная сложность построения печатного аппарата в машинах для двухсторонней печати; - необходимость в дополнительных операциях по подготовке бумаги к печатанию. Рулонные офсетные машины в сравнении с листовыми имеют преимущества: - большая скорость печатания; - относительная простота построения печатных аппаратов и возможность их агрегатирования; - отсутствие дополнительных операций по подготовке бумаги к печатанию. Недостатки рулонных машин: - менее точное (в сравнении с листовыми) совмещение красок, вызываемое сдвигами бумажной ленты; - большие отходы бумаги (до 15%) при остановках машины и при проводке бумаги в машине; - ограниченные возможности изменения формата бумаги; - невозможность использования для печатания бумаги массой в одном метре квадратном более 120 г. Рулонные машины в основном используются для печатания многотиражных изданий на специализированных крупных предприятиях. Листовые машины находят более широкое применение для печатания среднетиражных работ с частой сменой форматов на бумаге разной массы. 8.2 ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ЛИСТОВЫХ ОФСЕТНЫХ МАШИН Процесс печатания на офсетной машине слагается из операций подачи бумаги в машину, увлажнения пробельных элементов печатной формы, 58 нанесения краски на печатающие элементы формы, переноса изображения с формы на декель, с него – на бумагу и вывода отпечатанных оттисков на приемное устройство. Для выполнения всех операций офсетная машина оснащена механическими узлами, основными из которых являются: 1) листоподающая система, обеспечивающая подачу листов бумаги к печатающей поверхности; 2) листопередающая система (в многокрасочных машинах секционного типа) для последовательной передачи листов бумаги из одной секции в другую; 3) печатный аппарат, в котором осуществляется процесс получения оттиска; 4) увлажняющий аппарат, обеспечивающий увлажнение пробельных элементов формы; 5) красочный аппарат, обеспечивающий накат краски на печатающие элементы формы; 6) листовыводная система, обеспечивающая вывод оттиска из последней секции офсетной машины и его укладку; 7) привод машины; 8) контрольно-блокирующие устройства. Устройства отдельных узлов и механизмов одно-, двух- и четырехкрасочных листовых машин могут иметь некоторые конструктивные различия, но их назначение и основной принцип действия одинаковы. Листоподающая система листовой офсетной машины включает: самонаклад с накладным столом и его механизмами (листоотделяющее устройство, накладной стол, механизм замедления движения листа, механизм переднего равнения, механизм бокового равнения, стапельное устройство и механизм автоматического подъема стапеля, пневматическая система, контрольно-блокирующие устройства); форгрейфер; листопередающую систему. Печатный аппарат состоит из формного, офсетного и печатного цилиндров с приспособлениями для крепления и приводки печатных форм, натяжения декеля, удержания листа на поверхности печатного цилиндра, механизма пресса, автоблокировки и др. Печатный аппарат обеспечивает передачу изображения с печатной формы, закрепляемой на поверхности формного цилиндра, на поверхность декеля офсетного цилиндра, а с него – на поверхность запечатываемого материала ( на бумагу, картон и др. ), лежащего на поверхности печатного цилиндра. Увлажняющий аппарат предназначен для увлажнения пробельных элементов печатной формы. Этот аппарат – принадлежность только офсетных машин, т.к. в других видах печати нет необходимости увлажнять печатные формы. В состав увлажняющего аппарата входит емкость (корыто), заполненная увлажняющим раствором, дукторный цилиндр, передаточный валик, распределительный увлажняющий цилиндр, накатные увлажняющие валики. Увлажняющий раствор должен наносится на форму перед накатыванием краски на печатающие элементы, поэтому увлажняющий аппарат размещен по ходу формного цилиндра перед красочным. Красочный аппарат служит для нанесения краски на печатающие элементы печатной формы. Он состоит из следующих основных частей: 59 красочного ящика, дукторного цилиндра, передаточного валика, приемного цилиндра, раскатных валиков, растирочных цилиндров, накатных валиков. От правильности работы красочного аппарата во многом зависит качество печатной продукции. Листовыводная система обеспечивает вывод отпечатанных листов из печатного аппарата на приемный стапельный стол и укладку их в ровную стопу. Привод служит для передачи движения от электромотора рабочим механизмам офсетной машины. Он, как правило, состоит из: главного электродвигателя, редуктора, электродвигателей для приведения в движение некоторых узлов офсетной машины, системы ведущего и ведомых валов, шестеренчатых передач, эксцентриков, обойм и др., электрооборудования. Контрольно – блокирующие устройства необходимы для своевременной подачи сигнала на приведение механизмов офсетной машины в работу или их автоматическому, механическому, ручному выключению при различных отклонениях процесса печатания от нормального. Действие контрольноблокирующих устройств неотделимо от работы механизмов, в которых они установлены. 8.3 ПОДГОТОВКА ОФСЕТНОЙ ЛИСТОВОЙ МАШИНЫ К ПЕЧАТИ Подготовка офсетной машины к печати складывается из общей подготовки и приладки форм. Общая подготовка машины включает регулировку самонаклада и бумагопроводящей системы, работы клапанов форгрейфера и передаточного цилиндра, узлов печатного, красочного и увлажняющего аппаратов. Регулировка самонаклада сводится к наладке механизмов, обеспечивающих отделение листа бумаги от стопы и передачу его в печатную секцию машины. Регулировку бумагопроводящей системы начинают с установки передних и боковых упоров. Передние упоры располагаются в соответствии с форматом бумаги в среднем положении. Бумага должна находится в плоскости захватов форгрейфера. Форгрейфер должен начать касательное движение в тот момент, когда срабатывает механизм бокового равнения и когда будут опущены передние упоры и приклоны. Регулировка цилиндров печатного аппарата необходима для проведения правильного процесса печатания. Расстояние между цилиндрами проверяется по расположению колец цилиндра специальными щупами различной толщины или с помощью индикаторов. В печатном аппарате должно соблюдаться основное условие – параллельность всех цилиндров. Отклонение от параллельности может привести к неравномерности печати, не совмещению печатаемых изображений и быстрому износу механизмов машины. Подготовка увлажняющих и красочных узлов машины к печати. Подготовку увлажняющего аппарата начинают с его чистки. Если чехлы накатных валиков покрыты жирной пленкой, то их необходимо заменить. Важно отрегулировать силу прижима передаточного валика к распределительному цилиндру и дукторному валу, а накатных валиков к печатной форме и распределительному цилиндру. Излишнее давление накатных валиков на 60 форму может привести к механическому стиранию печатающих и пробельных элементов, малое давление – к недостаточной подаче увлажняющего раствора на пробельные элементы, их зажириванию при печатании. Качество печати зависит от настройки красочного узла. Валики красочного узла должны иметь строго цилиндрическую форму, шейки валиков не должны быть прогнутыми. В подготовку красочного узла входят тщательная смывка старой краски, установка и приладка валиков и цилиндров, регулировка подачи краски на печатную форму. Приладка печатных форм – это крепление печатной формы на формный цилиндр и перемещения передних и боковых упоров наклонного стола. От правильной приладки зависит расположение элементов карты на оттиске. Прежде чем приступить к приладке форм, необходимо тщательно проверить качество рисунка, расположение и размер клапана, геометрические размеры пластины, надежность краев пластины, зажимаемых в планку, толщину формы. При укреплении печатной формы необходимо следить за расположением ее относительно центра зажимных планок и цилиндра. 9. ОПЕРАТИВНАЯ ПОЛИГРАФИЯ И РЕПРОГРАФИЯ Основной особенностью способов размножения текстового материала и графических изображений, объединяемых понятием оперативная полиграфия, является быстротечность всех технологических процессов и прежде всего формных, что достигается за счет сокращения числа операций и упрощения их. Однако при этом качество отпечатков остается достаточно хорошим. Способами оперативной полиграфии чаще всего репродуцируются научно-техническая информация, материалы конференций, ведомственные инструкции, учебные пособия и т.п. Способами оперативной полиграфии является офсетная плоская печать на малоформатных машинах типа ротапринт или ромайор, печатные формы для которых, наряду с обычными негативным или позитивным копированием на алюминиевую фольгу, изготавливают также механическими ( печатанием на формном материале, черчением) или электрофотографическими способами. В качестве формных материалов могут использоваться также полимерные пленки или специальная, гидрофильная бумага. К средствам оперативной полиграфии относится трафаретная печать, а также и ее разновидность, в которой используют для печати ротатор. Печатную форму для него изготавливают на бумаге с восковидным слоем путем выбивания литер на пишущей машинке без ленты. Имеются также устройства, в которых изображения пробиваются на специальной пленке электрической искрой. При печатании жидкая краска просачивается через пробитые штрихи и попадает на запечатываемый материал, находящийся в контакте с формой. Оперативным средством полиграфии является и способ 1 г е к т о г р а ф и и , где печатной формой служит специальная масса на желатиновой основе, несущая краску в своей толще и постепенно отдающая ее 1 От греческого hekaton (сто) и grapho пишу). 61 листам плотно прижимаемой бумаги. Если при печатании на малой офсетной машине можно получить до нескольких тысяч оттисков, то гектография позволяет изготовить только до 60-80. Характерной особенностью репрографии является отсутствие стадии изготовления печатной формы. Она выгодна, если необходимо изготовить от 1 до 50 копий. Сейчас известны десятки разнообразных способов, позволяющих получить копии не только штриховых, но и полутоновых оригиналов, одноцветных и многоцветных. Репрография успешно внедряется в полиграфию для изготовления таких полуфабрикатов, как промежуточные копии, монтажные листы, фотоформы, пробные изображения и т.д.2 К основным группам репрографических способов относятся светокопировальные, электрографические и термографические, которые, в свою очередь, включают множество мелких подгрупп, объединяемых особенностями проведения процесса или применяемыми материалами. 9.1 ТРАФАРЕТНАЯ ПЕЧАТЬ Трафаретная печать отличается от других видов печати тем, что изображение формируется большой толщиной красочного слоя (до 100 мкм), что обеспечивает создание насыщенных и даже рельефных оттисков. Основой форм трафаретной печати является сетка (сито) из какого-либо материала (шелка, синтетического волокна, металла) с определенным числом отверстий на 1 см длины, натянутая на раму специальной конструкции. Поскольку рабочие свойства сеточных материалов неодинаковы, а именно от них зависят качество изображения на оттиске и тиражестойкость форм (от 5 до 30 тыс. отт.), то выбору сетки уделяется большое внимание, равно как и способу нанесения на нее изображения. Очень хорош натуральный шелк, имеющий наибольшие прочность и эластичность, однако он дорог и очень чувствителен к изменению влажности воздуха, меняя при этом свои размеры. Сетки из синтетических волокон (капрона, нейлона и др.) стоят недорого, они разнообразны по линиатуре, эластичны, но им присущи серьезные недостатки: гладкие волокна сетки легко сдвигаются, искажая рисунок; они легко заряжаются статистическим электричеством, притягивая пыль и волокна бумаги, чем загрязняют краску; волокна не всегда нейтральны к смывочным веществам. Металлические сетки (бронза, нержавеющая сталь) химически устойчивы, имеют высокую разрешающую способность, могут быть применены при любом способе изготовления трафаретных форм, однако они не эластичны и легко повреждаются, после чего непригодны к использованию. 2 В настоящее время репрография применяется во многих крупных предприятиях, институтах, конструкторских бюро и учреждениях, для чего там созданы копировально-множительные подразделения. 62 Сетки натягиваются на рамы из дерева или металла определенных конструкций с устройствами, исключающими их искажение во время закрепления. Рисунок на сетчатую основу может быть нанесен несколькими способами: 1) вручную, когда отверстия сетки на пробельных участках закрывают краской при помощи кисти или вырезанными на пленке шаблонами, которые приклеиваются; 2) копированием на сетку диапозитивов, аналогично тому, как это делается в плоской печати, с той только разницей, что в состав копировального слоя вводят эмульсию из желатина или поливинилового спирта, чтобы слой при высыхании имел достаточную толщину; 3) пигментно-переводным способом, при котором изображение копируют на пигментную бумагу, проявляют, а затем переносят на сетку, где и высушивают; 4) копированием изображения на медную фольгу со светочувствительным слоем. После специальной обработки, медь удаляют с печатающих элементов, а фольгу с помощью клея под давлением запрессовывают в сетку; 5) электроискровым способом: игла-электрод пробивает отверстия на листе пластмассы, причем их количество зависит от тональности оригинала; в этом случае формой вместо специальной сетки служит пластмасса. Следует упомянуть также о существовании упрощенного способа изготовления текстовых печатных форм, используемых для размножения технической документации большими тиражами. Сущность способа состоит в том, что восковидный слой, которым покрыт лист бумаги, пробивают на аппарате, похожим на пишущею машинку со снятой лентой. Такую форму затем помещают на барабан ротатора и на нее изнутри подают жидкую краску, проходящую через пробитые штрихи на запечатываемый материал. 9.2. РИЗОГРАФИЯ - ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ Сегодня уже никого не удивляет печать с качеством хорошей типографии, которая достигается на оборудовании, размещающемся на одном рабочем столе. Но если необходимо сделать десятки, а то и сотни копий документов, то издержки на расходные материалы и техническое обслуживание для обычного ксерокса рискуют стать самой значительной статьей расходов. При тиражах от 50 до 10 000 экземпляров наиболее экономически выгодным может быть использование р и з о г р а ф а. В основе конструкции ризографа лежит принцип трафаретной печати. Первое устройство, использующее этот принцип, изобрел в 1875г. Томас А.Эдисон. С тех пор техника трафаретной печати постоянно развивалась. В 50-е годы новую жизнь в старую идею вдохнула Японская фирма RISO. На новом технологическом витке практически все выполняется автоматически, поэтому в управлении ризограф так же прост, как и ксерокопировальный аппарат. Оператору достаточно правильно положить оригинал, указать необходимое 63 количество копий (с одного трафарета можно напечатать более 4 000 качественных копий) и нажать кнопку "Старт". За 20 секунд ризограф сканирует изображение, переводит его в дигитальную форму, передает данные на термоголовку, которая выжжет трафарет на специальном носителе с разрешением 400 dpi (точек на дюйм), установит трафарет на барабан и выдаст первый оттиск. 1 000 экземпляров можно получить за 8 минут. Столь высокая производительность (130 копий в минуту) достигается за счет прямолинейного движения бумаги в ризографе. Этим же объясняется и его неприхотливость к плотности и формату бумаги, на которой производится печать; от 46 г/м2 (папиросная бумагу) до 210 г/м2 (плотный картон), от формата А6 (почтовая открытка) до А3. Кроме черной, можно печатать еще по меньшей мере 10 различными красками - синей, зеленой, красной, коричневой, желтой, их оттенками и использовать защитную краску. Следует подчеркнуть экономические преимущества данной технологии. Начиная примерно с тиража в 30 экз., удельная стоимость одного отпечатка сравнима с соответствующими показателями для ксерокопировальных машин, и значительно снижается с увеличением тиража. Ризографы не нуждаются в термозакреплении краски, являются экологически чистой техникой, представляют возможность прямой печати с компьютера (минуя промежуточные стадии). Таблица 1.1 Ксерокопировани Офсетная печать е до 30 экз. свыше 10 000 экз. Рентабельно сть при тиражах Скорость Слишком малая для больших тиражей Качество Переменное, ухудшается по мере эксплуатации Управление печатью Простое управление нажатием кнопки Техническое Высокая обслуживани отказов, е частого частота требует Подготовка к печати требует много времени Прекрасное – отличная разрешающая способность Сложный процесс с применением химикатов; необходима техническая подготовка оператора Необходима регулярная смывка Ризография от 50 до 10 000 экз. Высокая – 130 отт/мин, 20 с – на первый оттиск Четкие копии (текстовый, растровый и фоторежимы) Простое управление нажатием кнопки, указания оператору на дисплее Потребность возникает редко. Низкие затраты из64 обслуживания, что вызывает потери рабочего времени Экономично Постоянно Минимальные сть высокая стоимость затраты копий достигаются при больших тиражах, затраты возрастают при смене форм Экологичнос Выделение озона, Используются готь селена, тепла, рючие красители с тру- растворители, дом требующие спенейтрализуются циальных условий хранения за малой частоты отказов Стоимость одной оттиска падает с увеличением тир (в 5-8 раз дешевле ксерокопий) Абсолютно экологически чист, возможно использование бумаги из вторичного сырья 65 9.3 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ СПОСОБАХ КОПИРОВАНИЯ Электростатические способы копирования в настоящее время занимают лидирующее положение в репрографии и играют весьма важную роль в печатных процессах оперативной полиграфии. Эти способы принято подразделять на электрографические и электрофотографические. В процессах электрографии скрытое электростатическое изображение получают путем избирательной зарядки нефотопроводящего копировального материала. Для этой цели используют сканирующий электронный луч или проводят заряжение через экранирующий трафарет. В электрофотографических процессах скрытое электростатическое изображение на поверхности копировального материала формируется в результате избирательного экспонирования равномерно заряженного фотопроводящего слоя. На этом принципе основаны наиболее распространенные "классические" способы электрофотографии - ксерография и электрофакс, а также ряд других, неклассических электрофотографических процессов (табл.1.2). В настоящее время большинство процессов электростатического копирования в репрографии - электрофотографические. Начало электрофотографии обычно связывают с именем Честера Корлсона (США), который в апреле 1939 года получил патент на новый способ фотографии, названный им ксерографией. В ноябре 1940 г. им же был запатентован первый ксерографический аппарат. В этих патентах в качестве фотопроводящего материала был предложен слой антрацена или серы, нанесенный на цинковую подложку. Техническая разработка процесса была начата в 1944году, а в 1950 г. на американский и европейский рынки была выпущена первая модель электростатического (ксерографического) копировального аппарата, продержавшаяся без существенного изменения до 1961года. В настоящее время промышленным выпуском электрофотографических материалов и аппаратуры занят ряд крупных фирм в США, Японии, Германии и других государствах. Процесс электрофакс был разработан и впервые технически реализован в 1954 г. коллективом сотрудников фирмы Radio Corporation of America. Параллельно с развитием классических электрофотографических способов копирования (ксерография и электрофакс) разрабатывались и так называемые «необычные», неклассические процессы (фотокондактография, электрофотографический процесс на фотоэлектретах, процесс получения миграционного изображения, Itek RS) Все без исключения электрофотографические способы получения изображения основаны на действии электростатических сил и на явлении фотопроводимости, т.е. на увеличении подвижности носителей заряда в фотопроводящем слое под действием актиничного электромагнитного излучения. Технологический процесс наиболее широко применяемых электрофотографических способов состоит из: зарядки (очувствления) фотопроводящего слоя, экспонирования, проявления скрытого 66 электростатического изображения и фиксирования проявленного изображения. По такой схеме изображение получают в ксерографии, в процессе "электрофакс" и на фототермопластичных материалах. Два последних процесса относятся к способам прямого копирования, при котором скрытое электростатическое изображение проявляют непосредственно на фотопроводящем слое осаждением заряженных частиц проявителя или нагреванием. В ксерографии проявленное изображение сначало переносят электростатически на приемный материал (чаще всего на специальную бумагу), а затем проявляют. В способе электрографии на фотоэлектретах используют фотопроводящие материалы, которые в результате одновременного действия актиничного электромагнитного излучения и электрического поля поляризуются, при этом носители зарядов концентрируются по краям фотопроводящих частиц. Поляризация сохраняется в течение длительного времени. "Миграционный процесс" отличается от рассмотренных выше тем, что заряд достигает фотопроводящие частицы не в процессе собственно зарядки, а в результате экспонирования, при этом заряженными оказываются экспонированные участки слоя. В фотоэлектрофоретическом процессе изображение формируется в результате перемещения фотопроводящих частиц при совместном действии электрического поля и света. В процессе фотоэлектролитической полимеризации скрытое электростатическое изображение образуется также, как в способах ксерографии и "электрофакс", но в этом случае элементы скрытого изображения образуются на облученных участках фотопроводящего слоя. Процесс получения скрытого изображения в способе Itek RS состоит из двух стадий: 1) образования электропроводящего изображения на облученных светом участках фотопроводника 2)восстановления серебра из ионного состояния на возбужденных участках фотопроводника. Электрофотография на селеновых слоях с переносом изображения (ксерография) и на фотопроводящих бумагах (электрофакс) в настоящее время лидирует в репрографии, их удельный вес среди других копировальномножительных процессов репрографии непрерывно возрастает. Популярность классических электрофотографических процессов (в особенности ксерографии) объясняется прежде всего следующими преимуществами: 1) высоким качеством копий, быстротой их получения и относительной дешевизной; 2) возможностью получать рисунки и тексты на копии любого заданного цвета (что регулируется выбором проявителя, так же, как в типографской печати цвет регулируется выбором краски) и возможностью печати на бумагу и другие гладкие поверхности; 3) отсутствием процессов мокрой обработки (что с одной стороны, упрощает процесс и, с другой стороны, устраняет опасность изменения размеров и ее коробление при сушке мокрой копии , как это обычно имеет место в случае получения отпечатков на галогеносеребряных фотобумагах); 4) возможностью использования обычного источника света и хранения электрофотографических материалов на свету. 67 Таблица 1.2. Классификация электрофотографических способов копирования Способ копирования 1 Ксерография Электрофакс Электрофотогра-фия на фото-электретах (PIP и Canon NP- процессы) Фотокондакто-графия Фотоэлектрический эффект, используемый в копировальном процессе 2 Увеличение электропровод-ности слоя под действием актиничного излучения То же Устойчивая внутренняя поляризация фотопрово-дящего слоя Устойчивая электропровод-ность фотопроводящего слоя Вид скрытого изображения 3 Электростатическое (потенциальный рельеф) То же То же Электропроводящее Способ проявления скрытого изображения 4 Электростатическое осаждение на элементах потенциального рельефа заряженных частиц пигмента То же То же Нанесение гальванопокрытия. Вид проявленного изображения 5 Светопоглощающее То же То же То же Электростатическое осаждение Регистрация на Увеличение электропроводности под фототермоплас-тических действием света матери-алах Миграционный процесс То же Фотоэлектрофоретический про-цесс Фотоиндуцированное перераспределение заряда регистрирующих частиц ФотоэлектрофореСтекание зарядов под действием света тическая полимеризация (фототок) Intek-RS-процесс Увеличение электропроводности под действием света Электростатическое Электростатическое (потенциальный рельеф) Избирательное заряжение фотопро-проводящих частиц диспергированных в связующем Перераспределен-ные частицы, несу-щие электрический заряд Электростатическое 1. Электропрово-дящее 2. Скрытое серебря-ное Термическое (нагревание слоя) Термическое (нагревание слоя). Растворение свя-зующего органическим растворителем Электростатическое притяжение заряженных регистрирующих частиц Контакт фотопроводя-щего слоя, несущего скрытое изображение, с полимеризующимся материалом Контакт фотопроводящего слоя с раствором соли серебра и фотографическая обработка То же Светорассеивающее (механический микро-рельеф) Светорассеивающее (миграция фотопрово-дящих частиц в объем слоя связующего на различную глубину) Светопоглощающее Гидрофильно-гидрофобное или светорассеивающее Светопоглощающее 1439 68 9.4. КСЕРОГРАФИЯ В ксерографии, в качестве светочувствительных материалов используются слои аморфного селена, а также селена с примесью теллура, мышьяка и таллия, нанесенные на металлическую, например, алюминиевую подложку. Получение изображения слагается из следующих стадий: 1. Зарядка слоя в коронном разряде, для чего слой в темноте или при неактиничном освещении пропускают под коронирующим устройством одной или несколькими металлическими нитями, находящимися под потенциалом, вызывающим тихий разряд (корону): 2. Экспонирование слоя через позитив (или другим способом) светом соответствующего спектрального состава, в результате чего на освещенных участках, где появляется фотопроводимость слоя, заряды стекают через металлическую подложку, а на неосвещенных участках остаются в первоначальном количестве, представляя собою "скрытое изображение"; 3. Проявление скрытого изображения порошком черной или цветной смолы, несущим заряд противоположного знака, чем заряд поверхности слоя, - частицы порошка прилипают к участкам поверхности слоя, несущим остаточный заряд, и образуют видимое изображение; 4. Перенос проявленного изображения на приемный материал, обычно бумагу. Для этого лист бумаги накладывается на пластину с порошковым изображением и снова пропускается под коронирующим устройством, которое заряжает бумагу зарядом того же знака, что и заряд слоя, но до более высокого потенциала. Заряженная бумага притягивает к себе часть смоляного порошка; 5. Закрепление изображения на вспомогающей подложке, обычно идет подплавлением перенесенного порошка смолы. Схема описанного процесса представлена на рис. 9.1. Селеновый слой после его очистки пригоден для нового цикла копирования, которое может быть повторено большое число (до 1 000) раз. а - фоторецептор, состоящий из подложки 1 фотопроводящего слоя 2; б - заряженный фоторецептор; 3-отрицательно заряженный фотопроводящий слой; в - экспонирование; г - проявление скрытого изображения; 4 положительно заряженные частицы красящей смолы; 5-заряженные частицы красящей смолы; д - перенос изображения; 6-бумага; е - закрепление; ж - готовая копия Рис. 9.1. Схема ксерографического процесса 69 Изменяя полярность проявляющих порошков, можно по желанию получить позитивные или негативные изображения. Используя окрашенные порошки, можно получать изображения любого цвета. В электрофотографии на фотопроводящих слоях с бумажной подложкой в качестве светочувствительных материалов используются слои из окиси цинка, частицы которой диспергированы в связующем (помимо окиси цинка были рекомендованы сульфид свинца, сульфид и селенид кадмия и др.). В качестве связующего используют синтетические и естественные полимеры. От ксерографии (на селеновых слоях) этот процесс отличается отсутствием стадии переноса проявленного изображения, которое закрепляется непосредственно на фотопроводящем слое. Для проявления используют как сухие порошковые проявители, так и жидкие проявители (растворы красителей или пигментов в неполярных углеводородах). 9.5. НАНЕСЕНИЕ ЗАРЯДА НА ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ СЛОЙ. ЭКСПОНИРОВАНИЕ При нанесении заряда, электрофотографический слой перемещают под коронирующим устройством при напряжении на коронирующих проволоках 7-10 кВ. В поле коронного разряда между проволокой и поверхностью фотопроводника, в направлении последнего, движутся ионизированные молекулы (и атомы) воздуха. Эти ионы захватываются в темноте поверхностью электрофотографического слоя. Положительно или отрицательно заряженные ионы адсорбируются поверхностью фотопроводящего слоя, при этом селеновая пластина приобретает соответствующий заряд. Коронирующие устройства состоят из скоротрона или коротрона. Последний включает в себя: экран, коронирующие проволоки, фотопроводящий слой, заземленную подложку, источник напряжения. Скоротрон кроме коронирующих проволок содержит экранную сетку, наличие которой обеспечивает равномерную зарядку фотопроводящей поверхности и препятствует нанесению избыточного заряда. На экранную сетку подают потенциал 300-900 В, той же полярности, что и потенциал коронирующих проволок. Экранированные скоротроны обеспечивают высокую скорость зарядки и применяются главным образом в быстродействующих электрокопировальных аппаратах. Стабилизация потока ионов при этом способе зарядки обеспечивается действием электропроводящего заземленного экрана, принимающего на себя 70-95 % коронного разряда. Такие коронные разрядники в зависимости от полярности потенциала, прикладываемого к коронирующим проволокам, могут сообщать фотопроводящему слою положительный или отрицательный потенциал. Селеновые слои заряжают положительно, фотопроводящие бумаги с покрытием из дисперсии окиси цинка со связующем - отрицательно. В результате экспонирования электропроводность освещенных участков фотопроводящего слоя увеличивается в 100-1 000 раз, что 70 обуславливает разрядку облученных участков. На остальных участках слоя заряды сохраняются. Таким образом, скрытое изображение получают в результате перераспределения зарядов в соответствии с оптическими плотностями оригинала. Выбор источника света ограничивается спектральной чувствительностью фотопроводника. Необходимым условием для фотоиндуцированной разрядки слоя является поглощение им света при экспонировании. При репродуцировании штриховых оригиналов интервал экспозиции достаточно широк, при этом передержки или недодержки могут быть исправлены при проявлении. 9.6 ПРОЯВЛЕНИЕ СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Скрытое изображение проявляют двухкомпонентной разноименнозаряженной смесью, состоящей из пигмента (тонера) и носителя, выполненного из инертного материала, например, стеклянной дроби. Пигменту сообщается заряд, противоположный по знаку заряду элементов скрытого изображения. При проявлении скрытого изображения пигмент оседает на неотэкспонированных участках селенового слоя, несущих остаточные электрические заряды. Проявление изображения может осуществляться различными способами: каскадным, меховой щеткой, магнитной кистью, порошковым облаком (сухие способы); погружением изображения в жидкий проявитель или взбрызгиванием жидкого проявителя (мокрые способы). Из сухих способов наибольшее практическое применение получили каскадный, магнитной кистью и порошковым облаком. Каскадное проявление, основанное на трибоэлектрическом эффекте, используют для проявления штриховых изображений, при этом двухкомпонентный проявитель "тонер-носитель" прокатывают (каскадируют) по поверхности электрофотографического слоя. При проявлении по схеме позитив-позитив используют проявитель, тонер которого в процессе трибоэлектризации приобретает электрический заряд, противоположный по знаку заряду скрытого изображения. При проявлении по схеме позитив-негатив используют проявитель с тонером, заряженным аналогично скрытому изображению. Магнитная кисть образуется частицами двухкомпонентного проявителя вокруг полюса постоянного магнита. Проявитель состоит из смеси частиц ферромагнитного материала, например, железных опилок, с пигментированными частицами смолы, которые при получении смеси разноименно электризуются. Магнитная кисть перемещают вдоль поверхности, несущей электростатическое изображение, на элементах которого осаждаются частицы окрашенной смолы, несущие противоположный заряд. Способ магнитной кисти применяют, главным образом, при проявлении фотопроводящих бумаг. 71 На рис. 9.2 показаны схемы проявления скрытого изображения. При проявлении порошковым облаком применяют однокомпонентный проявитель. Облако образуется при вдувании порошка в проявляющую камеру через систему трубок малого диаметра, образовавшееся "облако" продувают между близко расположенными проявляющим электродом и ксерографической пластиной. При этом к проявляющему электроду прикладывают потенциал, полярность которого противоположна полярности элементов скрытого изображения, частицы проявителя несут заряды обоих знаков. Указанным способом проявляют тоновые изображения с нулевой плотностью фона. Принцип проявления магнитной кистью: 1 – магнит; 2 – проявитель; 3 – проявляемое изображение; 4 – электрофотографическая бумага Схема проявляющего устройства с созданием «порошкового облака» сжатым воздухом: 1 – баллон со сжатым воздухом; 2 – бункер; 3 – трубопроводы; 4 – фотопроводящий слой; 5 – электрод Способы жидкого Схема жидкостного электрофоретического проявления: проявляющего устройства: 1 – фоторецептор; 2 – жидкий про1 – электрофотографический явитель; 3 – электрод; 4 – проявматериал; 2 – кювета с прояляющий ролик; 5 – ксерографическая вителем; 3 – проявляющий валик пластина Рис. 9.2 Схемы проявления скрытого изображения 72 Жидкостное проявление разбрызгиванием мало чем отличается от проявления порошковым облаком, в этом случае проявитель в виде окрашенного раствора подается на скрытое изображение разбрызгиванием через пульверизатор. При жидкостном проявлении погружением фотопроводящий материал, несущий скрытое изображение, помещают в проявитель, состоящий из дисперсии тонко измельченных частиц в электроизолирующем жидком носителе. Проявляют при помощи электрода, при этом в процессе проявления на элементах скрытого изображения (в результате эффекта электрофореза) осаждаются заряженные частицы пигмента. Жидкий проявитель представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из: жидкого электроизолирующего (высокоомного) носителя; окрашенных проявляющих частиц пигмента (диаметром 0,1-40 мк); вещества или соединения, заряжающего частицы проявителя при диспергировании слоя и регулирующих заряд проявителя, которые образуют оболочку вокруг частиц проявителя, изменяя их поверхностные свойства, и способствуют тем самым, их зарядке. Кроме того, проявитель содержит фиксирующие смолы, находящиеся в растворе, или адсорбированные частицами проявителя, а также диспергатор и в некоторых случаях краситель для придания требуемого цвета частицам проявителя. 9.7 ПЕРЕНОС И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ Электрофотографическое изображение, проявленное порошковым проявителем, переносят на бумагу различными способами, однако наибольшее распространение из всех способов проявления получили электростатический и адгезионный способы. При электростатическом способе порошковое изображение переносится на бумагу в результате действия сил электростатического притяжения. Лист бумаги накладывается на изображение, полученное на электропроводящем слое, затем тыльная сторона бумаги заряжается от коронного разрядника, осаждающего носители заряда, полярность которых противоположна полярности заряда тонера. Затем бумага отделяется от пластины с перенесенным порошковым изображением. Таким образом, на нефотопроводящей бумаге получают электрофотографическое изображение по схеме "позитив-позитив". При переносе изображения, проявленного с обращением, знак заряда короны противоположен знаку заряда скрытого изображения и аналогичен знаку заряда тонера. Другой вариант способа электростатического переноса основан на использовании цилиндра, обтянутого проводящей резиной. Применяется в некоторых разновидностях автоматизированных копировальных автоматах. Между цилиндром и металлической основой ксерографического барабана создают напряжение около 1000 В. Бумагу пропускают между цилиндром и барабаном, для обеспечения хорошего контакта с барабаном к цилиндру прикладывают небольшое давление. Адгезионный процесс основан на применении бумаги, одна сторона которой покрыта адгезионным слоем. Адгезионные силы этого слоя 73 удерживают порошковое изображение на поверхности бумаги, но они недостаточны для прилипания к поверхности ксерографической пластины. Бумагу накладывают адгезионным слоем на порошковое изображение и прикатывают ее с тыльной стороны эластичным валиком для обеспечения хорошего контакта. Этот метод особенно удобен для переноса тоновых изображений. В качестве адгезионного материала применяют увлажненную переводную бумагу. Изображения, проявленные жидким проявителем, могут быть перенесены при использовании натиска подобно тому, как переносят красочное изображение с печатающей формы. Однако перенос необходимо осуществить до того, как изображение полностью высохнет, в этом случае никаких специальных покрытий для бумаги не требуется. Жидкостное проявление можно использовать при переносе изображения на деревянные, пластмассовые, керамические и другие поверхности. Большинство ксерографических порошковых проявителей состоит преимущественно из плавких смол. Проявители этого типа после переноса изображения закрепляют на бумаге нагреванием или действием паров растворителя, размягчающего частицы проявителя. Кроме того, ксерографическое изображение может закрепляться "вдавливанием" тонера в бумагу. Изображение, проявленное неплавкими проявителями, закрепляют нанесением прозрачных лаковых покрытий. При адгезионном переносе изображения проявитель проникает в адгезионный слой и изображение закрепляется после высыхания адгезионного покрытия. При проявлении скрытого изображения жидкими проявителями дополнительного закрепления не требуется. Известны способы закрепления при помощи химических реакций. 9.8 ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТИНЫ Перед повторным использованием ксерографической пластины или цилиндра необходимо удалить с поверхности фотопроводящего слоя остатки порошкового проявителя. В ксерографических копировальных автоматах с цилиндрическим фоторецептором для этой цели применяют меховые щетки. В случаях, когда таким способом удалить проявитель невозможно из-за повышенной липкости порошка, применяют очистку гранулированным материалом, который при каскадном проявлении ведет себя как носитель и притягивает частицы тонера вследствие трибоэлектризации. При очистке гранулированным материалом производится его перемещение по пластине несколько раз, причем поверхность фотопроводящего слоя при этом не повреждается. При неоднократном использовании селеновых пластин на их поверхности образуется пленка проявителя, которую периодически смывают растворителем, инертным по отношению к фотопроводящему слою. После адгезионного переноса изображения порошковый проявитель мало заметен на пластине, однако при воспроизведении тоновых изображений наличие даже незначительного количества остаточного проявителя ухудшает качество 74 изображения, поэтому после каждого цикла поверхность фоторецептора промывают растворителем. В некоторых аппаратах фотопроводящий слой после переноса изображения освещают актиничным светом, это увеличивает эффективность очистки слоя от порошкового проявителя, частицы которого удерживаются на поверхности электростатическими силами. При освещении слоя его электропроводность увеличивается, слой разряжается и тем самым ослабляется его электрическое взаимодействие с порошком. При многократном использовании ксерографических пластин и барабанов ухудшаются электрофотографические свойства селеновых слоев, например, снижается величина предельного потенциала и светочувствительности, увеличивается скорость темнового спада потенциала и др. Ухудшение эксплуатационных свойств слоя часто определяют общими терминами «старение» или «усталость». При этом необходимо отметить, что увеличение усталости (старения) ксерографических материалов, главным образом селеновых фоторецепторов, связано не только с влиянием внешних воздействий при осуществлении основных операций ксерографического процесса (заряжения, экспонирования и др.), но и с очисткой слоя от остатков порошкового проявителя. Одной из главных причин старения селеновых пластин является кристаллизация селенового слоя с поверхности, в то время как наличие кристаллической фазы у подложки селенового фоторецептора до известной степени улучшает электрофотографические свойства селеновых слоев. При этом важно, чтобы кристаллическая фаза увеличивалась во времени как можно медленнее. Одним из наиболее действенных методов борьбы со старением селенового слоя является введение в селен присадок, позволяющих регулировать кристаллизационный процесс. Например, примесь серы тормозит кристаллизацию селена, примесь теллура усиливает кристаллизацию слоя при напылении на подложку, но улучшает сохранность слоев без роста кристаллической фазы. Кристаллизация селенового слоя на поверхности, как уже отмечалось, отрицательно сказывается на зарядных и разрядных свойствах слоя и в итоге на фотографических характеристиках копий. При этом кристаллизация селена происходит главным образом на участках, где имеются дефекты поверхности (царапины, трещины), и значительно усиливается при растворении селенового слоя. 9.9 ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЕ СЛОИ Ксерография – это косвенный способ копирования, при котором проявленное изображение переносят на приемный материал и там его закрепляют. В связи с этим ксерографические пластины относятся к многократно используемым материалам, бумаги с цинкоксидным покрытием (или другие фотопроводящие бумаги) – к материалам однократного действия. 75 Ксерографические материалы получают вакуумным испарением на электропроводящую подложку, чаще всего алюминиевую пластину или фольгу, слоя аморфного селена толщиной 20-100 мкм. Темновое сопротивление фотопроводящего слоя обычно равно 1013-1016 Омсм, но при освещении снижается на 2-3 порядка. Для улучшения эксплуатационных свойств ксерографической пластины на поверхности подложки перед испарением селенового слоя создают окисную пленку окиси алюминия. Помимо селеновых слоев, было предложено использовать в ксерографии фотопроводящие покрытия из сплавов цинка, кадмия и серы. Такие материалы не требуют темновой адаптации и не чувствительны к изменению влажности окружающей среды, их светочувствительность приближается к чувствительности селеновых слоев. Из большого ассортимента фотополупроводниковых слоев для печати изображения используют слои, обладающие удельным темновым сопротивлением порядка 1015 Ом. При освещении удельное сопротивлении должно снижаться до величины 1010 Ом. Это свойство полупроводника называют фактором фотоэлектрической светочувствительности. Широкое распространение получили полупроводниковые слои на основе селена и его сплавов, а также окиси цинка. С е л е н о в ы е электрофотографические слои получают путем осаждения паров селена в вакууме с последующим их охлаждением. Для изготовления электрофотографических слоев используют красный и черный стекловидный селен, получаемый при охлаждении пластины соответственно до -150,-200 по Цельсию. Селен, имеющий аморфную или кристаллическую структуру, для напыления не пригоден. Селеновые слои наносят на гладкие подложки с удельным сопротивлением, меньшим, чем удельное сопротивление полупроводника. Наиболее подходящей основой считается алюминий. Напыление проводят в специальных вакуумных камерах. Испарение селена должно протекать при разряжении 0,0133-0,00133 Па и при температуре 240-2500 по Цельсию. Пары селена, осаждаясь, образуют плотный стекловидный слой, прочно удерживаемый на подложке. Для репродуцирования полутоновых изображений целесообразно использовать слои толщиной до 20 мкм, для штриховых - до 12 мкм. Помимо селеновых слоев, было предложено использовать в ксерографии фотопроводящие покрытия из сплавов цинка, кадмия и серы. Такие материалы не требуют темновой адаптации и не чувствительны к изменению влажности окружающей среды, их светочувствительность приближается к чувствительности селеновых слоев. Электрофотографические бумаги. Удельное электрическое сопротивление бумаги должно быть равно или меньше удельного сопротивления светочувствительного слоя на свету. Бумага должна иметь влажность 5-6 %. Светочувствительным слоем в электрофотографических бумагах служит окись цинка (цинковые белила), диспергированная в синтетических 76 смолах. В качестве растворителей окиси цинка и связующих веществ используют спирты, бензин, ксилол, толуол. Спектральная светочувствительность окиси цинка находится в области 300-450 нм, общая светочувствительность невысокая и составляет 0,01-0,05 ед., разрешающая способность 20-30 лин./см. Оптимальной толщиной слоя считается толщина 10-30 мкм. Светочувствительность электрофотографических бумаг можно повысить путем сдвига максимума спектральной светочувствительности в видимую область спектра. Это достигается путем сжигания окиси цинка с азотнокислым аммонием или нагреванием окиси цинка с карбонатом аммония карбоминовой кислоты при температуре 150-4000 по Цельсию в течение 1 часа. Сенсибилизацию окиси цинка можно проводить введением некоторых органических красителей. Применяются также двухслойные электрографические бумаги с нижним слоем, составленным на основе сернистого кадмия, и верхним слоем на основе окиси цинка. Технология изготовления копий на бумаге аналогична технологии изготовления копий на селеновых пластинах. Отличие состоит в том, что с селеновых слоев изображение переносят на другие поверхности, а при использовании электрофотографической бумаги изображение закрепляется на ее поверхности. 9.10 ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ СЛОЕВ Фотографические свойства фотопроводящих слоев характеризуются, в основном, теми же параметрами, что и свойства галогеносеребряных светочувствительных материалов: 1) интегральной (общей) светочувствительностью; 2) спектральной чувствительностью; 3) разрешающей способностью, а также другими структурными характеристиками. Однако, в отличие от обычной фотографии, указанные сенситометрические характеристики могут быть определены не только по конечному результату (т.е. по проявленному изображению), но и по электростатическому скрытому изображению. Интегральная светочувствительность Интегральная светочувствительность (как и другие сенситометрические характеристики) в электрофотографии определяется измерением потенциала скрытого электростатического изображения, т.е. измерением остаточных зарядов на слое после экспонирования, и измерением оптических плотностей проявленного изображения. В первом случае за критерий светочувствительности принимают некоторый остаточный заряд, во втором – некоторую оптическую плотность. В первом случае величины светочувствительности относятся только к фотопроводящему слою, во втором – к электрофотографическому процессу в целом. 77 Определение светочувствительности по скрытому электростатическому изображению применяют при исследованиях и разработках фотопроводящих слоев, а также в регистрирующих процессах, в которых скрытое изображение не проявляют заряженными частицами, а визуализируют электронным или электродинамическим считыванием. Величину светочувствительности определяют из характеристической кривой электростатического изображения, представляющую зависимость относительного изменения поверхностного потенциала фотопроводящего слоя V/V, от логарифма количества освещения H, упавшего на слой. Критерием светочувствительности в этом случае обычно служит время t, в течение которого при стандартных условиях экспонирования величина V/V=0,5, тогда t называют временем светового полуспада потенциала. Спектральная светочувствительность Спектральная светочувствительность фотопроводящих электрофотографических слоев зависит, главным образом, от спектра поглощения фотопроводника и используемого сенсибилизатора. Спектральная чувствительность селена зависит не только от добавок, но и от температуры подложки при вакуумном напылении селена, а также от температуры, при которой выдерживается пластина после нанесения слоя селена. Кристаллизация селенового слоя сдвигает максимум спектральной чувствительности в длинноволновую область. Введение добавок в аморфный селен заметно снижает темновое электрическое сопротивление фотопроводящего слоя, что вызывает увеличение темнового спада потенциала и на практике наблюдается ухудшение сохраняемости поверхностного потенциала. Такие высокочувствительные слои необходимо экспонировать и затем проявлять в течение 10-15 сек. после заряжения, что ограничивает область их применения. Предложенные в последнее время электрофотографические материалы с двух- и трехслойной структурой фотопроводящего слоя обладают высоким темновым сопротивлением, высокой светочувствительностью и расширенной областью спектральной чувствительности. Разрешающая способность Разрешающая способность электрофотографических слоев определяется свойствами фотопроводника: поверхностной электропроводностью и способом визуализации скрытого изображения. Разрешающая способность проявленного электрографического изображения зависит, главным образом, от способа проявления, от размеров частиц проявителя ( чем меньше размеры частиц проявителя, тем больше разрешающая способность) и от характера подложки. Разрешающая способность электрофотографических слоев из окиси цинка зависит также от размера кристаллов ZnO, вида суспензии, применяемой при получении слоя, а также от вида и состояния подложки. При прочих равных условиях разрешающая способность при переходе от подложки из пористой бумаги к мелованной и затем к металлической фольге. 78 Градационные характеристики Градационные характеристики электрофотографического (в частности, ксерографического) процесса определяются: 1) характером спада потенциала поверхности слоя в результате экспозиции; 2) зависимостью количества осажденного тонера от потенциала поверхности и 3) зависимостью оптической плотности от количества тонера на единице поверхности. Градационная передача оригинала в электрофотографическом процессе далека от линейной, а также малая фотографическая широта процесса, и, в особенности, наличие так называемого краевого эффекта делают невозможным непосредственное воспроизведение полутоновых оригиналов. Полутоновые оригиналы в электрографическом процессе могут быть удовлетворительно переданы лишь при растрировании изображения. 9.11 КРАЕВОЙ ЭФФЕКТ. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Важное влияние на передачу тонов в процессе проявления и контрастность отпечатка оказывает форма электрического поля, индуцируемого над поверхностью фотопроводника скрытым изображением. Заряды, сохранившиеся на поверхности фоторецептора после экспонирования, образуют электрическое поле, расположение силовых линий Рис. 9.3 Распределение поля скрытого изображения на ксерографической пластине: а- без электрода, б- с проявляющим электродом. и величин напряженности которого приведено на рис. 9.3 Схема, поясняющая влияние характеристик соответственно на рис.9.4. При воспроизведении сравнительно тонких штрихов (элементов шрифтов, графиков и т. д.), неравномерность напряженности электрического поля практически не влияет на качество проявленного изображения. При воспроизведении штрихового изображения, содержащего элементы большей ширины, наблюдается краевой эффект , заключающийся в том, что края этого элемента имеют существенно большую оптическую плотность, чем центральные участки (см. рис.9.4). Из этого рисунка видно, что неравномерное осаждение тонера на бумаге вызвано неоднородностью поля скрытого электростатического изображения. При копирования тоновых оригиналов качество изображения из-за краевого эффекта получается неудовлетворительным. 79 Наиболее эффективное средство борьбы с краевым эффектом – применение проявляющего электрода, который в простейшем виде представляет собой металлическую пластину, расположенную параллельно ксерографической пластине на незначительном расстоянии от нее (рис.9.3).Электрод соединен с заземленной подложкой пластины. Действие электрода заключается в изменении конфигурации поля электростатического изображения и в усилении поля над большими сплошными участками изображения. Рис.9.4. Распределение поля скрытого изображения на распределение плотностей изображения: 1оригинал, 2фотопроводящий слой, 3- подложка, 4силовые линии поля скрытого изображения, 5- напряженность поля, 6- проявленное изображение. Напряженность поля в любой точке между поверхностью пластины и проявляющим электродом пропорциональна потенциалу пластины и уменьшается с увеличением расстояния между пластиной и электродом. Проявляющий электрод необходим в трех случаях: при репродуцировании элементов изображения шириной свыше 1,5 мм для предотвращения возникновения краевого эффекта; при получении растровых изображений; для исправления ошибок экспонирования. 9.12 ТЕХНИКА ДЛЯ КСЕРОКОПИРОВАНИЯ Существует большое количество ксерокопировальных аппаратов для черно-белого копирования различной документации: небольшие, умещающиеся на столе (55 см в ширину и 54 в глубину), (рис. 9.5); средних форматов- длина 1,8м, ширина 76см, высота 1,3м (рис.9.6); больших форматов, которые печатают с рулона, для копирование инженерноконструкторской документации. Примером такого аппарата может служить XEROX 3060 (рис.9.7). Габариты такого автомата: 1,42м, ширина 0,91м, высота 1,42м.. Максимальный формат получаемых оригиналов 914мм х 25мметров, если устанавливается режим получения нескольких копий, то размеры оригинала 914мм х 1525мм, минимальный формат оригиналов: А4 (210 х 297мм). Копировать на таком аппарате можно на: непрозрачных (бумага), полупрозрачных (калька), прозрачных (пленка) материалах. 80 Рис. 9.5. Копировальный аппарат XEROX 5316 (настольный, формат А3) Рис. 9.6. Копировальный аппарат XEROX 5385 (форматы от А5 до А2) Рис. 9.7. Копировальный аппарат XEROX 3060 (для конструкторскоинженерной документации) 81 9.13 ПРОЦЕССЫ ЦВЕТНОЙ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИИ В настоящее время известен ряд способов получения многоцветного электрофотографического изображения, но практическое применение нашли лишь два из них, при которых изображение формируется последовательным проявлением каждого цвета. В первом из этих способов одноцветные составляющие формируются непосредственно на носителе записи и каждый раз переносятся на один и тот же приемный материал. Во втором способе многоцветное изображение формируется непосредственно на фотопроводящем материале в результате его последовательного проявления. В зависимости от вида используемого носителя возможны два случая формирования изображения: 1) многоцветное изображение закрепляют на фотопроводящей поверхности; 2) многоцветное изображение переносят на приемный материал и закрепляют. Первый процесс представляет собой разновидность ксерографии с применением по меньшей мере трех (по количеству цветов) селеновых пластин, чувствительных к красной, зеленой и синей зонам, или одной пластины с панхроматической спектральной чувствительностью. Проявление скрытого электростатического изображения в этих случаях осуществляют тремя цветными проявителями. При позитивном ксерографическом процессе скрытое изображение, полученное при экспонировании через светофильтры основных цветов, соответствует дополнительным цветам. Поэтому, для трехцветного ксерографического процесса с прямым проявлением применяют проявители дополнительных цветов. Схема цветного ксерографического процесса показана на рис. 9.8. Процесс состоит из следующих операций: 1) зарядка пластины коронным разрядом и проекционное экспонирование за красным светофильтром; 2) проявление пластины синим проявителем; 3) перенос изображения на приемный материал; 4) экспонирование за зеленым светофильтром; 5) проявление пурпурным проявителем; 6) перенос проявленного изображения на приемный материал с совмещением с голубым изображением; 7) экспонирование за синим светофильтром, проявление желтым проявителем и перенос с совмещением до получения трехцветного изображения; 8) закрепление цветного изображения. Проявители основных цветов можно использовать и при проявлении с обращением, при этом ненасыщенность цвета можно усилить повторным проявлением. Для усиления теневых участков и отдельных деталей рисунка возможно добавление черного цвета при получении изображения аналогичным способом с проявлением черным проявителем. Цветная электрофотография базируется на принципах цветной фотографии и охватывает способы получения фотографических изображений, на которых цветовые различия объекта съемки воспроизводятся в цветах, близких к натуральным. 82 I - экспонирование; II - проявление; III - перенос изображения; IV - закрепление изображения; К - красный; З - зеленый; Г - голубой; Б - белый Рис.9.8 . Схема получения цветного изображения Для понимания принципа цветной электрофотографии важно представление взаимосвязи между светом и цветом. Воспринимаемый нашим глазом видимый солнечный свет представляется белым. На самом деле он является комбинацией всех цветов, которые группируются в трех зонах видимого излучения. Все способы получения цветных изображений базируются на теории трехкомпонентности видимой части спектра электромагнитного излучения. В основе которой лежит возможность получения всех цветов путем сложения световых потоков трех основных цветов, взятых в определенных соотношениях, или путем вычитания из белого света световых потоков этих цветов также в определенных соотношениях. 83 Процесс передачи цвета подразделяется на две стадии. На первой осуществляется так называемое цветоделение, при котором исходный цвет разлагается на три основные части. На второй стадии осуществляется цветовоспроизведение путем смешения трех основных цветов, взятых в определенных соотношениях. Эта стадия осуществляется на этапе проявления тонерами соответствующих цветов. Основные цвета определяют соответствующий светофильтр, а дополнительные, полученные за вычитанием основных и соответствующие на фоторецепторе участкам скрытого электростатического изображения, регламентируют цвет проявляющего тонера. Получение цветных изображений в электрофотографии осуществляется поэтапно (3 этапа). Пользуясь светофильтрами трех основных цветовых тонов и осуществляя проявление тремя дополнительными тонерами, можно воспроизводить любой цветовой тон с учетом семи цветовых оттенков оригинала. Поскольку в этом процессе необходимо оригинал экспонировать трижды и трижды его проявлять, процессы цветной электрофотографии требуют в три раза больших затрат времени на воспроизведение цветной копии по сравнению с черно-белой электрофотографией. В настоящее время способы получения цветного электрофотографического изображения реализованы на аппаратах ротационного типа, работающих по принципу классической электрофотографии. Принцип работы цветного электрофотографического аппарата иллюстрируется на рис. 9.9. 1 - лоток для копий; 2 - узел закрепления; 3 - подающее устройство; 4 лампа для сканирования изображения оригинала; 5 - устройство очистки цилиндра; 6 -объектив; 7 – лампа подготовительного экспонирования и подготовительный коронный разряд; 9 цветоделительные фильтры; 10 - лампа общего экспонирования; 11 сканирующий коронный разряд; 12 - узел желтого проявления; 13 - узел пурпурного проявления; 14 - узел цианового проявления; 15 - цилиндр; 16 узел генерации переносящего коронного разряда; 17 - барабан переноса; 18 узел генерации коронного разряда для нейтрализации копий; 19 - кассеты. Рис. 9.9. Принципиальная схема цветного аппарата Принципиальное отличие цветных аппаратов от аппаратов чернобелого копирования состоит в наличии 3 конструктивных элементов: 84 барабана для переноса, цветоделительных фильтров и трех узлов проявления. Назначение барабана заключается в том, чтобы надежно удерживать бумагу на месте с целью не допустить смазывания изображения до тех пор, пока не будут перенесены все три цвета. Бумага из кассеты остается обернутой вокруг барабана для переноса до того момента, пока не будут завершены все три операции по переносу тонера, т.е. пока не будет перенесено каждое из изображений в основном цвете. По выполнению трех оборотов бумага отделяется от барабана и передается в узел закрепления. Этапы репродуцирования цветного изображения примерно такие же, что и этапы репродуцирования в аппаратах для черно-белого копирования. Включение того или иного светофильтра для соответствующего этапа проявления на этапе первичного коронного разряда осуществляется автоматически. Тонеры трех цветов сразу после переноса на бумагу между собой не смешаны. Они оплавляются и смешиваются под действием повышенной температуры и давления, сообщаемых нагретыми валиками. В результате получается репродукция оригинала. 9.14 ФОТОКОПИРОВАНИЕ Наряду с двумя традиционными способами репродуцирования фотографическим путем в репрографии находят применение способы рефлексного копирования и обращения. При рефлексном копировании полупрозрачная бумага или фотокалька прижимаются светочувствительным слоем к непрозрачному оригиналу, после фотоматериал засвечивают через подложку. Свет, отразившись от поверхности оригинала, засвечивает этот слой. После обычной химической обработки на копии образуется обратное негативное отображение. Сущность способа обращения состоит в том, что после экспонирования и проявления фотослоя проявленные участки удаляют с подложки, а неэкспонированные засвечивают и проявляют. В результате получают с позитивного изображения также позитив. Существует целый ряд способов обращения, отличающихся высокой разрешающей способностью. 9.15 ТЕРМОГРАФИЯ Способы копирования на теплочувствительные материалы в настоящее время относительно широко применяются при копировании чертежной и текстовой документации. Основным характерным признаком этих способов является то, что изменения в приемном слое, приводящие к образованию изображения, происходят под действием тепла, поглощаемого слоем. Общая схема термографического копирования заключается в том, что под действием инфракрасного излучения темные участки оригинала (чертежа, текста и т.п.) нагреваются до более высокой температуры, чем светлые участки. При взаимодействии с приемным слоем, при некоторой пороговой температуре, соответствующей нагреву темных мест оригинала, в термографическом слое 85 происходят те или иные изменения, вызывающие появление видимого изображения. Термографические способы копирования условно можно разделить на две группы: термохимические и термофизические. В способах первой группы образование видимого изображения в слое происходит в результате химических процессов, возбуждаемых нагреванием. В способах второй группы поглощение слоем тепловой энергии приводит к изменению тех или иных физических характеристик слоя, чаще всего к изменению прозрачности слоя (например, прозрачный слой становится мутным или, наоборот, мутный слой становится прозрачным), или к изменению электропроводности или растворимости слоя и т.п. По способам копирования термографические процессы и материалы разделяются на прямые и косвенные. К прямому копированию относятся способы, при которых копирование осуществляется непосредственно на теплочувствительный материал. При косвенном копировании теплочувствительный материал выполняет роль промежуточного звена, так как материалом, на котором получают конечную копию, служит бумага. Принцип косвенного термографического копирования был впервые использован в способах, известных под фирменным названием Ditto Masterfax и Eichner Drycopy. Термокопировальный процесс может проходить: 1) либо под действием только тепловой энергии; 2) либо под действием тепловой энергии и актиничного светового излучения. Процессы первой группы получили название термографии, процессы второй группы фототермографии. Помимо принадлежности к прямому или косвенному способу копирования, термографические материалы можно подразделить по виду конечного изображения (светопоглощающее, светорассеивающее, гидрофильно-гидрофобное) и по области применения (конечная единичная копия, промежуточный оригинал, печатная форма или матрица). Термографические материалы в большинстве случаев состоят из подложки и светочувствительного слоя. В качестве подложки чаще всего используют бумагу, в ряде случаев ее специальные сорта (пергаминовая калька и др.), применяют также фольгу, металлические или металлизированные пластины. При получении прозрачных оригиналов находят применение в качестве подложки политэтилентерефталатные пленки. Основное достоинство термографии - быстрота получения копии при отсутствии дополнительной обработки экспонированного изображения. Однако она имеет и недостатки: хорошо воспроизводятся только простые изображения из-за рассеивания тепловой энергии в слое; плохо воспроизводятся пометки на оригиналах, сделанные чернилами и карандашами; потемнение копии с течением времени. 9.16 МИКРОФИЛЬМИРОВАНИЕ Микрофильмирование - это процесс съемки оригинала с сильным уменьшением (более, чем в пять раз) и получение в конечном итоге 86 негативов или диапозитивов малых размеров, содержащих значительную по объему информацию. Для микрофильмирования используют специальные фотопленки, материалы для обработки, аппаратуру. Полученные микрофильмы предназначены для хранения информации, изготовления копий в заданном масштабе, чтения информации с помощью специальных устройств. Достоинства микрофильмирования: значительное сокращение площадей архивных помещений, быстрый доступ к информации, простота изготовления копий и их низкая стоимость, экономия бумаги. Это предопределяет постепенное увеличение областей применения микрофильмирования в большинстве отраслей народного хозяйства. Информация содержится в виде рулонных микрофильмов, включающих нужное количество кадров; в виде микрофишей - отрезков фотопленки стандартных размеров; в виде микрокарт, содержащих текст, скопированный на непрозрачную основу. Очень удобны в пользовании машинные перфокарты, называемые также аппертурными картами, содержащими восемь страниц стандартного формата, снятых с уменьшением в 22 раза. Такие карты снабжены записанными в определенных местах поисковыми знаками, облегчающими нахождение нужной карты. Уменьшение оригиналов источников информации в зависимости от их характера, назначения, используемых материалов - от 24 до 150 раз. Последние годы, характеризующиеся дальнейшим развитием микрофильмирования, свидетельствуют о том, что началось внедрение новейших достижений техники - лазерных устройств, магнитных пленок, голографии, позволяющее расширить возможности изготовления и применения микрофильмов. 87 ЛИТЕРАТУРА 1. Алферов А.В., Резник И.С., Шорин В.Г. - Оргатехника. М.: Знание, 1973, - 320 с. 2. Gray E.D. The Journ. Microgr. 1975, 8, N5, - 244 с. 3. Слуцкин А.А., Шеберстов В.И. Репрография. - М.: Книга, 1979, - 255. 4. Ризография - второе рождение трафаретной печати // Полиграфия. 1994. - N 2. – С.14. 5. Сергунин Е.Г. Издание карт. - М.: Недра, 1980, - 379с. 6. Сергунин Е.Г., Гамазина З.П., Окнин Ю.А. Пособие по изданию карт.- М.: Недра, 1982г, - 254с. 7. Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм. – М.: Книга, 1974, - 336с. 8. Технология изготовления печатных форм. Под редакцией Васина Г.И., Лазаренко Э.Т., Шеберстова В.И. и др. –М.: Книга, 1990, - 223с. 9.Маркетинг. Под редакцией Н.Д. Эриашвили.- М.: ЮНИТИ ДАНА, 2000, - 623с. 88 89
