Почему лучшее - враг хорошему
Не знаю, как в других областях, но в полиграфии за все мою долгую практику я не раз убеждался в справедливости Вольтеровского выражения, что «лучшее – враг хорошему». Многократно попытки улучшить в общем-то неплохой результат, сделать изображение более совершенным, устранив незначительные недостатки в цветопередачи или процессах, часто приводило к прямо противоположному результату.
Вначале я не понимал природу этого феномена. Подобная поговорка казалась мне всего лишь удобным оправданием собственной лени и отсутствием творческого начала. При юношеском максимализме мне значительно больше нравились выражения, типа «нет предела совершенству». И я пытался все усовершенствовать, приблизиться к идеалу, часто терпя неудачи по непонятным для меня причинам. Только позднее, с опытом, пришло осознанное понимание действительного смысла этого выражения. Дело в том, что в полиграфии, больше чем в любых других производствах важно не какое-то отдельное свойство или качество, а сбалансированная совокупность всех сторон процесса.
Полиграфическое исполнение по природе своей является компромиссом. Не бывает так, чтобы оригинал полностью соответствовал природному объекту. Точно также оттиск или экранное изображение на дисплее значительно отличается от оригинала. Причем попытки улучшить какую-то отдельную часть, например, контраста светов, неизбежно ухудшит средние тона, которые станут более плоскими и невыразительными. И так во всем. Невозможно, как правило, внести изменения в какую-то часть процесса, не затронув всего остального.
В полиграфии ключевыми понятиями являются баланс и компромисс. Причем относится это не только к процессам (вспомним хотя бы значение водно-красочного баланса в офсетной печати), но и к материалам, в том числе и к офсетным пластинам.
***
Дьявол в деталях
Сейчас фирмы-производители соревнуются в инновационных решениях. Особенно это касается термочувствительных офсетных пластин. Выбор огромен, от высоко тиражных и химически устойчивых, беспроцессорных или «свободных от химии» у ведущих фирм до бюджетных китайских или бразильских. Как говориться, за ваши деньги любой каприз. Причем все чаще, особенно небольшие и средние типографии, останавливают свой выбор именно на дешевых пластинах прежде всего из Китая, мотивируя это тем, что тиражи у них в подавляющем большинстве маленькие, а требования к качеству не такие высокие, как на крупных предприятиях.
Экспансия китайских пластин на рынке вызывает большую озабоченность у большой тройки ведущих производителей Agfa, Fuji и Kodak. В ответ на это и по причине все усиливающий конкуренции специалисты этих фирм предлагают полиграфистам все более интересные технологические решения и продукты, стремясь всеми силами сохранить или даже увеличить дистанцию по качеству между более дорогими европейскими продуктами и материалами восточных производителей. Некоторые из этих разработок настолько своеобразны, что о них стоит поговорить отдельно.
Целью данной статьи не является обзор всех термочувствительных пластин и их сравнительных характеристик. Такие данные легко найти на сайтах производителей и поставщиков. К сожалению, очень редко можно видеть детальное описания продуктов. Мне хотелось на примере одной пластины подробно рассказать, как это сделано и как это работает. Ибо, как говорят французы: «дьявол кроется в деталях». Для этого я выбрал материал хотя и с традиционной химической обработкой, а не модные сейчас беспроцессорные или «свободные от химии» пластины, но который в большей мере, по моему мнению, обладает отличной сбалансированностью свойств. Кроме того это просто красивое техническое решение. В данном случае речь пойдет об известной уже несколько лет пластине Agfa Energy Elite.
***
Формула красива - значит она верна.
Знаменитое выражение Эйнштейна в равной степени можно отнести не только к математике, но и ко всем продуктам деятельности рода человеческого от талантливой мысли до самолета или кухонного комбайна. Красота функциональна. Идея, реализованная в пластинах Energy Elite, проста и лаконична и потому по своему красива. Но все по порядку.
Термальные пластины компании Agfa начинались с очень хорошо известной полиграфистам марки Thermostar P970/971. Слой на пластинах Thermostar имеет свою оригинальную, запатентованную конструкцию, не похожую на слои других производителей. Собственно, это не один, а два слоя. Верхний, на основе силикона, чувствителен к ИК-излучению. Толщина этого слоя не превышает 1 микрон. Второй слой, который собственно и образует на форме печатающие элементы, изготовлен из гидродобного полимера типа Novolak. Он не чувствителен к любому виду излучений, но легко растворяется щелочным проявителем. Во время экспонирования верхний слой поглощает ИК-излучение лазера, при этом температура его может подниматься до 400ОС. Под действием тепла слой изменяет свои свойства и становится способным пропускать через себя проявляющий раствор. На тех областях пластины, которые не были подвергнуты экспонированию, верхний термослой сохраняет свои свойства и препятствует проникновению проявителя и растворению им нижнего основного слоя. Таким образом он выполняет роль маски. В результате, после проявления, второй основной слой остается только в местах расположения печатающих элементов, а с пробелов он полностью удаляется.
Интересна и технология изготовления этих пластин. На электролитически зерненый и анодированный алюминий наносится только один полив. Поливается эмульсия из смол типа Novolak и силикона. При поливе силикон мгновенно всплывает, образуя на поверхности смол термочувствительный слой. В результате мы имеем совершенно непрерывный, очень равномерный и тонкий слой силикона, который трудно было бы качественно нанести каким-либо другим способом. Таким образом у пластин Thermostar не бывает и не может быть в принципе проблем из-за неправильного нанесения термочувствительного слоя. Мало того, тесты и за рубежом и у нас показали исключительную равномерность воспроизведения печатных элементов по всей площади пластин. Согласитесь, довольно изящное с инженерной точки зрения решение.
Thermostar на долгие годы стал основной термальной пластиной Agfa и завоевал достаточно большую популярность у производственников, успешно конкурируя с пластинами других производителей благодаря высокой стабильности свойств в партиях, надежности и достаточно большой широте при подборе экспозиции и режимов обработки. У этих пластин средняя светочувствительность около 130 mj/cm2, тиражестойкость до 150 оттисков без термообработки и до миллиона после обжига.
Пластины не были избавлены и от некоторых недостатков в основном присущих всем пластинам данного класса. Прежде всего это касается сравнительного небольшого срока использования, равного одному году. Причем в течение этого времени, особенно из-за воздействия при хранении температур выше 25ОС, светочувствительность и, в какой-то степени, растворимость слоя могли понижаться в следствие, так называемого, теплового дубления. В результате могло возникать тенение на пробелах, связанное с микроскопическими остатками не растворенного слоя в местах, где нет изображения. Избавиться от него можно было только меняя экспозицию и режимы проявления. Частично проблема была сглажена специалистами Agfa за счет разработки нового, более совершенного проявителя, известного под названием Energy Developer, но полностью решить ее, естественно, не удалось.
Вообще явление тенения до сих пор остается большой головной болью для специалистов по формным процессам при работе с пластинами любых марок. Подсел ли и загрязнился в процессе работы проявитель, неправильно ли отрегулирован или изношен процессор, недостаточно точно подобрана экспозиция на плейтсеттере или нарушена фокусировка, все это и множество других причин приводит к тенению и, как следствию, к браку при печати. Иногда тенение появляется и в тех случаях, когда казалось бы все делается правильно. Экспозиция подобрана достаточно точно, процессор настроен, помыт и работает в рекомендованных режимах, а тенение есть. Особенно часто это происходит при одновременной работе на пластинах разных производителей. Причем пластины одной марки могут выходить совершенно чистые, а другие с сильным тенением. Причиной подобного явления могут стать условия образования микровзвеси осадков в проявочном растворе. Если размеры частиц осадка совпадают с размерами микропор зерненого и анодированного алюминия, то они просто застревают в нем и с большим трудом вымываются.
Были и некоторые другие недостатки у Thermostar, например, не очень яркий слой, что затрудняло визуальный контроль. Низкой была и химическая стойкость слоя, что тоже характерно для большинства стандартных термальных пластин. Но все это не помешало Thermostar оставаться до сих пор в ряду лучших термочувствительных материалов своего класса.
Намного хуже дело обстояло с другим. Используемые при производстве материалы и сама технология не позволяли значительно модернизировать пластины. А время требовало уже совершенно других качественных показателей. Отказываться же от годами отработанной и отшлифованной технологии не хотелось. Это означало бы начинать все с нуля со всеми неизбежными потерями и трудностями.
И тогда специалистам Agfa пришла гениальная в своей простоте мысль. Если мы используем маскирующий слой, рассудили они, то в принципе под него можно поместить любые слои с заранее заданными свойствами, лишь бы они растворялись в проявителе. Причем делать это значительно проще, чем при изменении какого-то свойства в монослойных пластинах, где с большой вероятностью любое изменение затронет и другие качественные показатели, причем, очень может быть, далеко не в лучшую сторону. Случаи такие есть, например, когда при попытке увеличить светочувствительность пластин увеличивалась растворимость слоя, в том числе и в местах изображения. Пластины становились слишком «нежными» в обработке и любые отклонения в настройке и режимах работы проявочного процессора могли приводить к браку форм.
Воодушевленные этой идеей инженеры Agfa вначале объявили о перспективах создания целых трех пластин с разными свойствами. Однако, достаточно быстро пришло понимание, что нет нужды распылять свои силы, а лучше их сконцентрировать на создание одной пластины с оптимально высокими качественными показателями, наиболее полно отвечающими современным требованиям. Такая пластина была создана и получила название Energy Elite. И на настоящий момент это одна из самых, если не самая удачная разработка Agfa. И дело здесь не только в высокой тиражестойкости пластин или их светочувствительности, а в гармоничном сочетании всех свойств.
***
Золотое сечение
Золотое сечение, как математическое выражение гармоничного, а потому красивого, впервые описал, по-моему, Пифагор. Это соотношение между частями и общим до сих пор находят не только в архитектуре, начиная с пирамиды Хеопса и до наших дней, но и в живой природе. Даже сплавы наиболее устойчивы при соотношениях материалов равных золотому сечению. Гармоничность можно найти во всем, и даже в таком прозаичном предмете, как офсетные пластины.
Но прежде, чем перейти к описанию свойств Energy Elite, давайте разберемся с их устройством.
Инженеры Agfa сначала разработали печатный слой с отличной механической и химической стойкостью. Он обладал чувствительностью к ИК-излучению, но довольно низкой. Потребляемая мощность излучения для него составляла 230 mj/cm2. Напоминаю, что для большинства обычных термальных пластин необходима мощность ИК-излучения порядка 130-150 mj/cm2. Затем на основной слой полили слой аналогичный применяемого при производстве Thermostar. Только используемая эмульсия содержала в процентном отношении меньше смол Novolak и больше силикона. В результате получилась уже не двухслойная, а трехслойная пластина. Верхний слой у нее термочувствительный, затем следует прослойка из смол Novolak, а потом уже механически и химически стойкий основной печатный слой. Обработка у них совершенно аналогична тому, к чему мы привыкли с Thermostar. Верхний слой под действием ИК-излучения изменяется в местах пробелов и начинает пропускать проявитель, который растворяет нижние слои. В местах изображения он служит маской, защищая печатные слои от разрушения.
Казалось бы, все осталось как в предыдущих пластинах. Единственно, добавился дополнительный тиражеустойчивый печатный слой. Но красивая идея дала целый ряд неожиданных преимуществ, кардинально изменив сочетание обычных свойств термального материала.
Сейчас трудно сказать, действительно ли это было неожиданным или так и задумывалось с самого начала. Я скорее склонен предполагать первое.
Вспомним снова золотое сечение. По определению, это такое разделение какой-то длины на неравные отрезки, когда соотношение между этими отрезками равно отношению всей длины к большему отрезку. Так вот, еще раз о случайном и закономерном. Психологи заметили, что если человеку предложить сесть на длинную скамью, то он выберет не середину и не край, а расположится … совершенно верно, в соответствии с золотым сечением. Так что стремление к гармоничности, вероятно, заложено у нас на генетическом уровне.
Но не будем отвлекаться и рассмотрим подробно, какие свойства приобрела пластина при такой конструкции. Разумеется, она стала более тиражеустойчивой и теперь без обжига выдерживают тираж до 350 000 оттисков в сложных условиях производства. Повысилась и химическая стойкость. Опять же без обжига она стала при работе с УФ-красками, держать тираж до 100 000. Но это не удивительно, так как нижний печатный слой специально разрабатывался с такими свойствами. Коме того, инженеры Agfa подобрали для печатного слоя вещество с очень высокой растворимостью в щелочном проявителе. Но об этом немного позже.
Пока же начнем с изменений, которые произошли в верхних слоях. Должен сразу отметить, что так как сам я, естественно, не участвовал в разработке пластины, то многое из сказанного будет только моими предположениями, хотя и основанными на практике. Итак, вроде бы все, как у Thermostar, но на самом деле изменения произошли кардинальные. Теперь эмульсия из смолы Novolak и силикона поливалась более тонким слоем, соответственно можно было добиться более тонкого, а следовательно и более чувствительного к ИК-излучению слоя силикона. С силиконом, конечно, пришлось поработать специалистам, чтобы увеличить его прочностные свойства, но это была техническая задача, с которой в Agfa успешно справились. В результате светочувствительность пластины повысилась и стала 110 – 120 mj/cm2.
Так как слой полимера Novolak стал теперь выполнять не основную, а вспомогательную роль, то появилась возможность его изменения, без ухудшения основных свойств пластины.
Для того, чтобы лучше это понять, на минуту вернемся назад, к пластинам Thermostar. В технологии их изготовления были нюансы, которые серьезно препятствовали их совершенствованию. Так при поливе эмульсией из Novolak с силиконом не весь силикон всплывал на поверхность. Самые мелкие пузырьки оставались в глубине печатного слоя ухудшая его растворимость в тех случаях, когда они не были разрушены тепловым излучением. Соответственно, приходилось использовать менее интенсивный пигмент и повышать мощность лазерного излучения, чтобы воздействовать не только на поверхностный слой, но и на печатный. В пользу такого объяснения говорит и тот факт, что у просроченных пластин не только изменялась светочувствительность, но и заметно ухудшалась растворимость основного печатного слоя, хотя смола Novolac совершенно не чувствительна к любым видам излучения.
С пластинами Energy Elite все стало по другому. Во-первых, появилась возможность использовать более интенсивный пигмент. Пластины стали более яркими, контрастными. Кроме того, уменьшение растворимости слоя из Novolak принесло не отрицательный, а положительный результат.
Как упоминались ранее, основной печатный слой у Elite обладает очень высокой способностью к растворению в щелочных проявителях. Такая способность имеет свои не только достоинства (совершенно чистые пробелы и отсутствие тенения), но и серьезный недостаток. Пластины с высокой растворимостью слоя обычно очень нестабильны при проявлении и чувствительны к любым изменениям в режимах обработки или свойствах проявочного раствора. Но у Elite на поверхности печатного слоя находится плохо растворимый тонкий слой Novolak, который стабилизирует размеры растровой точки. В результате пластины Energy Elite, с одной стороны, имеют достаточно высокую стабильность и широкие интервалы обработки, с другой, совершенно не подвержены тенению.
Так как нижний основной слой имеет невысокую светочувствительность, а растворимость промежуточного слоя Novolak не имеет принципиального значения при старении пластин, то их гарантийный срок увеличился до двух лет. Причем в течение этого срока пластины совершенно не меняли своих свойств. Более того, мне приходилось работать и с пластинами трехлетней давности. Никакого изменения в светочувствительности или при обработке я не заметил.
Agfa для этих пластин разработала свой проявитель с регенератором Energy Elite Developer. В последней модификации в нем можно было обрабатывать без замены до 4000 м2 пластин (при 50 л. проявочном баке) или до 6 недель. Сейчас ему на смену уже пришел новый проявитель THD200/THR200 с еще большим сроком работы и более экономичный. В нем можно без замены обрабатывать уже до 7000 м2 пластин. Хотя Agfa настойчиво говорит о необходимости использовать только этот проявитель, я пробовал проявлять Energy Elite в других проявляющих растворах, в частности в предназначенном для Thermostar проявителе Energy (сейчас THD100), в проявителях Fuji, Kodak и других. Никаких трудностей при этом у меня не возникло. Мало того, даже при агрессивных условиях проявления у этой пластины невозможно стравить слой, так как мешает слой Novolak.
Таким образом, при новом устройстве получился совершенно уникальный материал, у которого различные свойства, как детали пазла, точно подошли друг к другу, взаимно дополняя, усиливая соседние и создавая гармоничную и красивую картину.
Получилась пластина с высокой светочувствительностью, яркой окраской, стабильная, с широкими пределами как в экспонировании, так и в обработке. Кроме того у нее не изменяются свойства в течение периода значительно превышающего гарантийный срок других аналогичных материалов. Она имеет очень высокую тиражестойкость и устойчива к воздействию агрессивной печатной химии. При этом, если экспозиция установлена правильно, Energy Elite никогда, даже при плохо отрегулированном или не очень исправном процессоре и подсевшей химии, не тенит.
Последнее, действительно уникальное свойство связано не только с высокой растворимостью печатного слоя в проявочном растворе, но и с тем, что после воздействия проявителя вещество этого слоя легко и без остатка смывается водой.
***
Лучшее не всегда враг хорошему.
Хочу обратить внимание еще на одну особенность устройства и технологию изготовления пластин Energy Elite. Благодаря наличию нескольких слоев и их специфичных свойств дверь для инноваций, совершенствования материала всегда остается открытой. Можно отдельно, не теряя достигнутого результата и ничем не жертвуя улучшать отдельные свойства. Вопреки обыкновению, мудрое выражение Вольтера, что «лучшее – враг хорошему», здесь не действует. Впрочем, исключения, как говориться, не опровергают, а подтверждают правило.
Специалисты Agfa прекрасно это понимают и продолжают, вместо создания новых материалов с химической обработкой, совершенствовать достигнутый результат.
Уже начиная с июля этого года для заказов в России станут доступны новые, более качественные пластины Energy Elite Pro. Они более светочувствительны, чем Energy Elite. Для их засветки достаточно ИК-излучения мощностью всего 90-100 mj/cm2. Тиражестойкость у них выросла не очень значительно и достигла 400 000 оттисков в сложных условиях реального производства. А вот химическая стойкость увеличилась в полтора раза. Теперь она составляет 150 000 оттисков.
До конца этого, а возможно, с началом следующего года, Agfa планирует полностью перевести всех клиентов на новые пластины. При этом Energy Elite Pro рассматривается всего лишь как промежуточный вариант.
В заключение хотелось бы еще раз остановиться на цели этой публикации. Данная статья задумывалась вовсе не как панегирик пластинам Agfa. Вы здесь не найдете сравнений с другими аналогичными пластинами и тем более утверждений, что они в чем-то хуже. Убежден, что у других производителей есть не менее талантливые решения.
Не скрываю я и своего отношения к описываемому материалу. Как технологу он мне очень нравится и не только за то, что раз произведя настройку режимов обработки можно надолго забыть о проблемах при их изготовлении. С моей точки зрения, это действительно красивое техническое решение. Кроме того без подробностей нет профессионализма. Только знание деталей устройства материала позволяют в сложных ситуациях принимать верное решение.
Не уверен, в какой степени это удалось, но одновременно мне хотелось бы показать, что наша работа может приносить удовлетворение. Что без удовольствия, которое несет детальное знание предмета, работа – это только скучная обязанность.
Статья опубликована в PrintWeek июль 2012 в рубрике "Технологии. Расходные материалы"
Автор: Владимир Крысинский, Ведущий технический эксперт Компании МакЦентр
