Специальные виды печати

Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Специальные 
виды печати

Учебное пособие

Под общей редакцией 
канд. техн. наук, доц. А. Г. Тягунова

Рекомендовано методическим советом
Уральского федерального университета
для студентов вуза, обучающихся
по направлениям подготовки бакалавриата
29.03.03 — Технология полиграфического 
и упаковочного производства, 
27.03.04 — Управление в технических системах, 
09.03.01 — Информатика и вычислительная техника, 
09.03.02 — Информационные системы и технологии, 
09.03.04 — Программная инженерия

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2017

УДК 655.326(075.8)
ББК 37.86я73
          С71
Авторы:
А. Г. Тягунов, Д. А. Тарасов, А. П. Сергеев, Ю. Н. Колмогоров

Рецензенты:
заведующий кафедрой технологий целлюлозно-бумажных производств 
и переработки полимеров УГЛТУ д-р техн. наук, проф. А. В. Вураско;
заведующий лабораторией математического моделирования в экологии 
и медицине Института промышленной экологии УрО РАН, канд. физ.мат. наук, доц. В. Г. Панов

На обложке использовано изображение с сайта http://documart.com/wpcontent/uploads/2015/05/Depositphotos_13864844_original.jpg

С71
    Специальные виды печати : учеб. пособие / А. Г. Тягунов [и др.] ; под 
общ. ред. А. Г. Тягунова. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2017. — 
164 с.

ISBN 978-5-7996-2163-6

В пособии изложены основные сведения по технологии тампонной и трафаретной печати, а также технологические инструкции и справочные материалы 
по специальным видам печати. Иллюстрационный материал, представленный 
в пособии, частично заимствован из руководств пользователя по обслуживанию 
печатного оборудования.
Издание рекомендуется преподавателям, аспирантам, студентам, специалистам, а также всем, кто интересуется современным состоянием дел в области полиграфии и технологий тампонной и трафаретной печати.

Библиогр.: 11 назв. Табл. 22. Рис. 63.

УДК 655.326(075.8)
ББК 37.86я73

ISBN 978-5-7996-2163-6 
© Уральский федеральный
 
     университет, 2017

1. тампонная печать

1.1. Общие сведения

И

стоки тампопечатной технологии лежат в печатном методе, изобретенном французским полиграфистом Декальсье 
и первоначально использовавшемся в швейцарской часовой индустрии для нанесения изображения на циферблаты часов. 
Обычные печатные методы для этого не годились: они предназначались для печати только на бумаге. Ручная роспись циферблатов была 
медленным и дорогим процессом. Применяя желатиновые тампоны 
и медные клише, швейцарские часовщики добивались весьма высокого качества печати.
До конца 60-х годов прошлого века тампонная печать использовалась достаточно редко, главным образом в Европе. Причина была 
проста: несовершенные, хрупкие желатиновые тампоны утрачивали 
способность к печати уже после нескольких оттисков.
Изобретатель современной тампонной печати, немецкий инженер 
Уилфрид Филипп, сконцентрировался на проблеме повышения устойчивости тампона и к 1965 году остановился на резиновом тампоне. 
После серии экспериментов ему удалось создать чрезвычайно надежный, гибкий и устойчивый к воздействию химикатов носитель — силиконовый тампон холодной вулканизации.
Именно это изобретение открыло совершенно новые перспективы 
в применении тампопечати. Раньше многокрасочная тампопечать 
производилась чрезвычайно редко ввиду длительного времени высыхания краски между оттисками. Силиконовый тампон, невосприимчивый к активным веществам, позволил использовать растворители-солвенты и тем самым дал возможность печатать «по мокрому», 
не дожидаясь высыхания предыдущей краски. В 1965 году Уилфрид 

1. Тампонная печаТь

Филипп начал конструировать современную механическую тампомашину для печати на циферблатах часов. К 1968 году первая настоящая тампомашина была готова.
Тампонная печать (тампопечать) — косвенный метод глубокой печати, в котором промежуточным элементом, переносящим изображение с формы на запечатываемый материал, является тампон или 
роллер.
Основываясь на принципах глубокой офсетной печати, тампопечать позволяет получить высококачественные оттиски на любых поверхностях: впитывающих и не впитывающих, плоских и со сложным 
рельефом. Методами тампонной печати легко решаются проблемы нанесения изображений на объемные изделия со сложной геометрией. 
Часто использование тампонной печати — единственно возможный 
способ нанесения изображений. Материалами для запечатываемых 
поверхностей могут быть: пластмассы и другие виды полимеров, изделия, покрытые красками, грунтами, эмалями или лаками, металлические материалы, стекло, керамика, резина, кожа, древесина. 
Область применения тампопечати охватывает различные отрасли промышленности: автомобильная, радиоэлектроника, легкая, стекольная и другие. Этим способом запечатываются:
§ тара, упаковка, канистры, ящики;
§ пробки для ПЭТ-бутылок, крышки для банок;
§ керамическая и стеклянная посуда (тарелки, кружки, флаконы);
§ ампулы и таблетки;
§ клавиатуры, корпуса различных приборов и оборудования;
§ радиодетали, электрооборудование;
§ изделия легкой промышленности;
§ сувенирная продукция;
§ детские и елочные игрушки.
Общая технологическая схема получения оттисков тампонной печати включает допечатные, печатные и послепечатные процессы и состоит из следующих этапов: получение оригинал-макета, получение 
промежуточной фотоформы, получение печатной формы, непосредственно процесс печати и обработка оттисков.

1.2. особенности допечатных процессов в тампонной печати

1.2. Особенности допечатных процессов 
в тампонной печати

Способы получения фотоформ для тампопечати. В качестве фотоформ для изготовления печатных форм тампонной печати используют 
диапозитив или негатив с нечитаемым (зеркальным) изображением.
Фотопленка для получения фотоформ должна быть сверхконтрастной и иметь матовую поверхность. Оптическая плотность изображений должна быть не менее 4,0. Со стороны светочувствительного слоя 
изображение должно быть зеркальным — нечитаемым.
Фотоформы могут быть изготовлены тремя способами.
Первый способ перспективен в настоящее время и заключается 
в получении фотоформы (пленки) в струйных принтерах для цифровой цветопробы. Цифровые машины типа Epson оснащаются растровым имидж-процессором типа Wasatch SoftRip с опцией SCREEN 
и печатают пигментными чернилами с высокой оптической плотностью по специальной пигментной пленке типа ULANO. В результате 
получается достаточная оптическая плотность непрозрачных участков фотоформы. В отсутствие привычных фильмрекордеров (фотонаборов) этот способ становится основным.
Второй способ наиболее привычный — получение фотоформ в «фотонаборном устройстве». В связи с переходом получения печатных 
форм для офсетной и флексографской печати на ctp-технологии аппараты для фотовывода постепенно исчезают, поставщики вскоре 
прекратят поставку расходных материалов, и первый способ станет 
основным для получения фотоформ для тампонной печати. Прямых 
технологий «с компьютера на печатную форму» (ctp) для этого способа печати пока не существует, и, скорее всего, всю технологию со временем заменит струйная печать красками с ультрафиолетовым закреплением.
Были попытки внедрения технологии производства фотоформ 
на лазерном принтере черным тонером по матовой или прозрачной 
полиэтилентерефталевой пленке с последующим нанесением усилителя оптической плотности специальным спреем. Способ не позволяет получать требуемую оптическую плотность непрозрачных элементов фотоформы.

1. Тампонная печаТь

Печатные формы тампонной печати. Наибольшее применение 
в тампопечати получили формы на плоских пластинах с углубленными печатающими элементами. Процесс печатания с таких форм предусматривает нанесение печатной краски с избытком на всю поверхность печатной формы, а затем удаление ее с пробельных элементов 
ракелем. На качество печатной формы значительное влияние оказывают материал и технология изготовления.
Для изготовления печатных форм тампонной печати (клише) используются металлические ленты и пластины, а также фотополимеризующиеся пластины. Выбор материала формы зависит от необходимой точности, тиражестойкости и стоимости. Для промышленного 
производства тиражей свыше тысячи экземпляров (маркировка ампул и радиодеталей, шкалы, линейки, наименования и т. п.) применяют металлические формы. Печатать сувенирную же продукцию 
меньшими тиражами возможно и с фотополимерных клише.
Требования к печатным формам определяются спецификой тампонной печати, их назначением и условиями эксплуатации:
§ печатная форма должна быть изготовлена на пластине, соответствующей формату воспроизводимого изображения с учетом полей 15–30 мм;
§ металлическая формная пластина должна иметь твердость 40–
70 HRC, а фотополимеризующаяся — 20–35 HRC;
§ поверхность формной пластины должна иметь чистоту 6–12-го 
класса;
§ глубина печатающих элементов должна находиться в пределах 
15–40 мкм;
§ рабочее помещение должно быть защищено от пыли и УФ-света.
Металлические пластины изготавливают из углеродистых (Ст55, 
Ст60, Ст65, Ст70, Ст50Г, Ст60Г) и инструментальных (13Х, 9ХС, 
ХВСГ, ХВГ сталей), а также латуней, имеющих твердость 60–
70 HRC (твердость по шкале Роквелла) . Обезжиривание заготовки проводят меловой пастой, венской известью или щелочным раствором. Углубления печатающих элементов производят травлением 
растворами соляной кислоты, азотной кислоты или раствором хлорида железа.
Достаточно широкое распространение получили формы из стальных лент. На этом материале можно пробивать отверстия и использовать штифтовой метод приводки. Поверхность стальных лент до

1.2. особенности допечатных процессов в тампонной печати

водят до 10–12-го класса чистоты, ее твердость составляет 50 HRC. 
Тиражестойкость такой формы 200–300 тысяч оттисков.
Стальные клише производятся следующим образом. На первом 
этапе изготавливается фотоформа. На обработанную стальную поверхность будущего клише распылением или погружением наносится 
и высушивается копировальный слой, твердеющий в результате УФизлучения. Поверх этого слоя укладывается диапозитив эмульсионным (или красочным) слоем вниз. Затем в контактно-копировальном 
станке (формном процессоре) производится экспонирование (засветка) 
копировального слоя через фотоформу. В местах, защищенных темными участками фотоформы, копировальный слой остается незадубленным, а в местах, открытых ультрафиолетовому излучению, происходит затвердевание. В результате проявления (смывания) мягкие 
участки незатвердевшего слоя удалятся, оголяя поверхность металла. 
В дальнейшем эти участки в результате воздействия травителей углубляются, образуя печатающие элементы, а участки, закрытые копировальным слоем, после его удаления образуют сеть пробельных элементов. Для получения требуемой глубины печатающих элементов 
необходимо, чтобы стальная поверхность клише подвергалась травлению строго определенное время, также контролируется температура 
и концентрация раствора. Время травления определяют по предварительному тесту, обычно оно составляет 5–20 мин. Глубина травления 
измеряется оптическим или механическим глубиномером. Для сюжетов с тонкими линями глубина составляет 18 мкм, для остальных — 
22–25 мкм. Если глубина травления варьируется более, чем на 3 мкм 
от требуемого значения, то использование таких форм не допускается.
После травления форму промывают в проточной воде и сушат под 
струей воздуха.
Факторы, влияющие на качество тампонной печати со стальных 
клише. Необходимо помнить, что глубина стального клише больше, 
чем 30 мкм, на обычных красках может привести к выходу краски 
за пределы печатающих элементов, т. е. размазыванию изображения 
на предмете.
Рекомендуется всегда применять растрированные (5 %) печатающие элементы, в особенности на высокоскоростных тампонных машинах, а также для изображений с большими плашками. Единственное 
ограничение для растрированных форм — они не могут воспроизводить очень тонкие линии.

1. Тампонная печаТь

Растрирование необходимо для создания сети пробельных элементов, служащих опорой для ракеля. Если этого не применять, то при 
печати возможно размазывание или удаление краски из углублений 
ракелем.
Следует использовать гибкий ракель для растрированных клише, 
так как жесткий ракель может стать причиной избыточного износа 
растрированных областей и снизить срок службы клише. Давление 
ракеля должно быть как можно ниже, особенно при работе с растрированными клише; слишком большое давление может также привести к снижению тиражестойкости печатной формы.
Печатные формы на фотополимеризующихся пластинах могут 
быть использованы для воспроизведения как штриховых, так и растровых изображений тиражами от нескольких сотен до нескольких 
десятков тысяч экземпляров.
Фотополимеризующиеся пластины (рис. 1.1) представляют собой 
покрытый защитной пленкой 1 светочувствительный фотополимеризующийся слой 2, прикрепленный адгезионным слоем 3 к металлической пластине-основе 4.

1

2
3
4

Рис. 1.1. Структура формной заготовки:

1 — защитная пленка; 2 — фотополимеризующийся слой; 
3 — адгезионный слой; 4 — металлическая основа

В состав фотополимеризующегося слоя входят пленкообразующие 
полимеры, сшивающие агенты, фотоинициаторы и целевые добавки.
Для изготовления фотополимеризующихся пластин широкое применение получили полиамиды, обладающие нужной устойчивостью 
к истиранию.
Сшивающие агенты в фотополимеризующихся композициях образуют нерастворимую трехмерную структуру. Состав и строение сшивающих агентов определяют механизм процесса структурирования 
и физико-химические свойства фотополимерных форм.
Фотоинициаторами, входящими в состав фотополимеризующейся композиции, являются наполнители, красители, термоингибито

1.2. особенности допечатных процессов в тампонной печати

ры и другие компоненты, гарантирующие формирование и стабильность необходимого комплекса свойств.
Толщина фотополимеризующегося слоя изменяется от 25 
до 200 мкм.
Защитная пленка предохраняет фотополимеризующийся слой 
от повреждений и попадания ультрафиолетового излучения. Перед 
изготовлением печатной формы ее снимают.
Технологический процесс изготовления печатных форм на фотополимеризующихся пластинах при воспроизведении штриховых изображений включает следующие операции:
1) удаление защитной пленки и деаэрацию копировального слоя;
2) экспонирование фотоформы;
3) экспонирование сетки-растра (если изображение не было предварительно растрировано);
4) вымывание печатающих элементов и сушка;
5) дополнительное экспонирование и термообработку.
Деаэрация (проветривание) поверхности копировального слоя необходима для удаления газов, скапливающихся на поверхности, чтобы 
после проявления газовые поры не становились печатающими элементами. Экспонирование сетки-растра возможно только при применении позитивных копировальных слоев, но лучше растрирование производить еще на стадии допечатных процессов.
Для изготовления фотополимерных печатных форм к фотоформе 
предъявляются более жесткие требования:
§ оптическая плотность печатающих элементов не ниже 3,0;
§ плотность вуали на пробельных элементах не выше 0,06;
§ изображение на фотоформе должно быть зеркально-перевернутое (не читаемое со стороны эмульсии);
§ диапозитив должен быть изготовлен на пленке с матовым эмульсионным слоем.
Изготовление печатной формы начинается с экспонирования фотоформы (рис. 1.2). Формную заготовку 1 совмещают с фотоформой 2 
и укладывают на стеклянную поверхность 3 формного процессора, 
после плотного прижатия крышкой (на схеме не показана) включают элементы ультрафиолетового излучения 4 на определенное время. Процесс экспонирования фотоформы обеспечивает формирование пробельных элементов. УФ-излучение проходит через прозрачные 
участки фотоформы и полимеризует слой по всей его толщине, при