Сравнительная характеристика потерь информационной емкости оттисков листовой и рулонной офсетной печати

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

УДК 655.3.06

И. Г. Громыко

Белорусский государственный технологический университет

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТЕРЬ

ИНФОРМАЦИОННОЙ ЕМКОСТИ ОТТИСКОВ ЛИСТОВОЙ И РУЛОННОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

Статья посвящена оценке качества воспроизведения оттисков офсетной печати, полученных на листовых и рулонных печатных машинах на основе информационного подхода. Расчет теоретического и реальных значений информационной емкости в конкретных условиях печатания позволили определить величину и характер изменения потерь информации на протяжении печатания тиража. При этом прослеживается четкая закономерность колебания потерь информационной емкости в более широком диапазоне для рулонных машин по сравнению с листовыми. Однако, в конечном итоге, более быстрая стабилизация процесса печатания для рулонных машин будет приводить к снижению величины потерь информации. Это демонстрируют полученные зависимости потерь информационной емкости оттисков на протяжении печатания тиража. Представленный характер зависимостей связан в первую очередь с неодинаковым развитием релаксационных процессов для рулонных и листовых машин, обусловленных влиянием скорости печати. Именно поэтому в начале печатания тиража на рулонных машинах влияние скорости печати на переход краски будет значительным, а потери информации максимальными. Проведенная сравнительная характеристика позволит в равных условиях с учетом входных параметров процесса выбрать печатное оборудование и получить оттиски высокого качества.

Ключевые слова: качество печатной продукции, оптическая плотность, информационная емкость, разрешение, эффективная линиатура, листовая печать, рулонная печать.

I. G. Gromyko

Belarusian State Technological University

COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE LOSS OF INFORMATION CAPACITY IMPRESSIONS SHEET AND WEB OFFSET PRINTING

The article is devoted to assessing the quality of offset printing reproduction prints obtained on the sheet and roll printing machines on the basis of the information approach. The calculation of the theoretical and actual data capacity values in the specific conditions of printing made it possible to determine the magnitude and nature of changes in the loss of information during the print run. Thus one can trace a clear regularity of information capacity loss fluctuations over a wider range for rolling machines as compared with the sheet ones. However, ultimately, faster stabilization of the printing process for roll machines will lead to the decrease of information loss. It is demonstrated by the obtained dependencies of the information capacity loss throughout the printing run. Submitted pattern of the dependencies is associated primarily with the uneven development of relaxation processes for roll and sheet machines, due to the influence of printing speed. That is why at the beginning of the printing process on the roll machines the impact of the printing speed on the transition of the ink will be significant, and the data loss will be maximum. Being carried out comparative characteristics will enable on equal conditions to select printing equipment and get high-quality prints taking into account the input parameters of the process.

Key words: quality of printed products, optical density, the information capacity, resolution, effective linearity, sheet printing, roll printing.

Введение. Существующие в настоящее время листовые и рулонные печатные машины позволяют получать высококачественные от-

тиски. Однако, если листовая печать отличается высоким качеством получаемого изображения, экономичностью и продуктивностью, то

рулонная печать характеризуется значительном производительностью, более узкой специализацией и применяется в основном при выпуске крупных тиражей.

Оценка качества печатной продукции традиционно осуществляется на основе единичных показателей, которые могут быть измерены и выражены размерными или безразмерными величинами. При этом проведение печатного процесса в реальных условиях характеризуется колебаниями и отклонениями данных показателей от нормируемых значений. Именно с этой точки зрения поддержание стабильности печатного процесса является важным для получения качественной продукции. В этом случае доминирующая роль отводится режимным параметрам печатного процесса, которые устанавливаются в начале печатания тиража. К ним относятся определенные требования к подаче краски и увлажняющего раствора, требования к давлению в зоне контакта элементов печатной пары, составу декельного материала, скорости проведения печатного процесса, к климату в цехе и ряд других условий [1].

Управление процессом печатания на офсетной машине должно обеспечивать поддержание режимов работы для получения необходимого количества оттисков требуемого качества с наименьшими затратами труда, времени и материалов. При этом процесс печатания на листовых машинах характеризуется большей стабильностью в отношении режимных параметров. Это связано с ограничениями в скорости работы данного оборудования.

Регулировки режимных параметров в процессе печатания тиража неизбежны, однако они не должны приводить к нарушению полноты передачи информации на оттиске. С этой точки зрения является целесообразным использовать информационный подход для анализа потерь информации на оттисках листовой и рулонной печати.

Основная часть. Определение потерь информационной емкости базировалось на значениях оптической плотности оттисков, полученных на листовой офсетной машине Рапида 106-5 и рулонной машине Циркон Форта 660. Оттиски были получены на офсетной бумаге № 1 плотностью 80 г/м2.

Для определения потерь информации в процессе печатания тиража на листовой и рулонной машинах были рассчитаны значения информационной емкости полученных оттисков по формуле [2]

I = iL log 2

( R ^

v L

1

С целью выявления параметров, оказывающих влияние на результат печатного процесса, были использованы значения оптических плотностей оттисков. При этом нормативные значения оптических плотностей в соответствии с ОСТ 29.66-90 составили: для черной краски — 1,35; голубой — 1,25; пурпурной — 1,20; желтой — 1,05. Линиатура воспроизведения — 175 лин./см, разрешающая способность — 2540 dpi.

Проведение реального процесса печатания сопровождается колебаниями режимных параметров, что оказывает дестабилизирующее влияние на основные показатели качества печатной продукции. Это приводит, в первую очередь, к изменениям значений оптической плотности оттисков, а также к проявлению ряда дефектов, в частности растискивания. С целью выявления данных нарушений были определены значения относительных площадей растровых элементов на оттиске, изменение значений которых вызывает нарушение графической и градационной передачи, что привело к необходимости расчета уточненного значения линиа-туры. Это позволит учесть вклад влияния режимных параметров процесса при оценке качества печатной продукции.

Расчет значений эффективной линиатуры был выполнен по формуле [3, 4]

L

1 +1.

В соответствии с этим эффективное значение информационной емкости составило [3]

1эф = l0g2

' R V

v ^ф

+1

Таким образом, предел информационной емкости оттисков в заданных условиях печати составил 1 002 259 бит/дюйм2. Это предельное значение данной величины, определяемое входными параметрами процесса.

Величина потерь информационной емкости оттисков была рассчитана по формуле

AIэф = I - Iэф .

где L — линиатура; R — разрешение.

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков при печати на листовой и рулонной печатной машинах для черной краски приведены в табл. 1.

Характер зависимости потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража для черной краски представлен на рис. 1.

Таблица 1

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков для черной краски

А/, %

^эф 1 эф А/эф А/, %

Листовая печать

157,9 862 537 139 722 13,9

157,4 858 345 143 913 14,4

157,5 859 563 142 695 14,2

158,2 865 058 137 200 13,7

158,8 869 603 132 656 13,2

159,2 873 058 129 201 12,9

159,2 873 149 129 110 12,9

159,5 875 550 126 709 12,6

158,9 870 090 132 169 13,2

159,0 871 629 130 630 13,0

Рулонная печать

157,1 855 551 146 708 14,6

157,7 860 708 141 550 14,1

158,7 868 551 133 708 13,3

157,9 862 716 139 542 13,9

159,2 872 724 129 535 12,9

159,7 876 736 125 523 12,5

158,8 870 006 132 253 13,2

159,2 873 269 128 990 12,9

159,5 875 701 126 558 12,6

160,9 886 326 115 932 11,6

Анализируя полученные данные, можно отметить уменьшение значения эффективной ли-ниатуры. Также наблюдается снижение величины информационной емкости оттисков. При этом характер изменения потерь информационной емкости в процессе печатания тиража будет неравномерным: характеризуется более высокими потерями информации в начале печатания тиража с последующим их снижением. Причем данная закономерность прослеживается как для листовой, так и для рулонной печати. Однако величина потерь для оттисков, полученных на листовых машинах, несколько превышает потери для рулонных машин, что связано с более быстрой стабилизацией условий проведения процесса рулонной печати. Это приводит к сокращению времени вывода машины на стабильный режим работы.

Также необходимо отметить, что для рулонной печати характерен больший разброс потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража. Это, с одной стороны, демонстрирует нестабильность проведения печатного процесса, а с другой — позволяет получать минимальные потери при стабилизации условий проведения печати. При этом листовая печать характеризуется небольшим разбросом потерь информационной емкости, что обуславливает минимальные отклонения показателей качества от нормируемых величин.

15,0 14,5 14,0 13,5 13,0 12,5 12,0 11,5

А В С

э

М, тыс. л.-отт.

—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Рис. 1. Зависимость потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража для черной краски: А — экспериментальные данные для листовой

печати; В — экспериментальные данные для рулонной печати; С — аппроксимирующая функция для листовой печати; Э — аппроксимирующая функция для рулонной печати

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков при печати на листовой и рулонной печатной машинах для голубой краски приведены в табл. 2.

Таблица 2

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков для голубой краски

^эф 1 эф А/эф А/, %

Листовая печать

157,7 860 924 141335 14,1

157,4 858 673 143 586 14,3

158,6 867 652 134 607 13,4

159,0 871 017 131 241 13,1

158,7 868 965 133 294 13,3

159,6 875 723 126 536 12,6

159,8 877 683 124 576 12,4

159,2 873 265 128 994 12,9

159,1 872 549 129 710 12,9

159,5 875 642 126 617 12,6

Рулонная печать

156,2 848 869 143 971 15,3

155,5 842 800 154 857 15,9

157,3 857 298 144 961 14,5

158,7 868 545 133 713 13,3

158,5 867 222 135 037 13,5

159,3 873 265 128 994 12,9

158,5 867 454 134 805 13,5

158,9 870 421 131 838 13,2

159,7 876 865 128 467 12,5

160,1 880 490 126 531 12,1

Характер изменения зависимости потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража для голубой краски представлен на рис. 2.

Как показывают полученные данные, характер зависимости потерь информационной емкости для голубой краски сохраняется. Это в частности объясняется релаксационными процессами, происходящими в декеле. Проведение эксперимента проходило в условиях использования жесткого декеля как для листовой, так и для рулонной машины.

Д/, %

16,0 15,5 15,0 14,5 14,0 13,5 13,0 12,5 12,0

М, тыс. л.-отт.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Рис. 2. Зависимость потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража

для голубой краски: А — экспериментальные данные для листовой

печати; В — экспериментальные данные для рулонной печати; С — аппроксимирующая функция для листовой печати;

Б — аппроксимирующая функция для рулонной печати

Вследствие релаксации напряжений в декеле давление в зоне контакта печатной пары снижается. Это препятствует равномерному переходу краски на оттиск и такому же распределению оптической плотности. При этом развитие релаксационных процессов в декеле для листовых и рулонных машин протекает неодинаково. В данном случае это обусловлено влиянием скорости печати на величину давления.

С увеличением скорости работы печатной машины происходит уменьшение ширины полосы контакта и рост давления печати. Одновременно наблюдается сокращение времени печатного контакта, сопровождаемое незначительным снижением перехода краски, который компенсируется ростом давления печати. Это приводит к тому, что в начале печатания тиража на рулонной машине влияние скорости на переход краски вносит существенный вклад при расчете потерь информационной емкости, которые будут

максимальными. Дальнейшее снижение потерь можно объяснить релаксационными явлениями, проявляющимися в росте давления печати, стабилизации переноса печатной краски и снижении потерь информационной емкости оттисков.

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков при печати на листовой и рулонной печатной машинах для пурпурной краски приведены в табл. 3.

Таблица 3

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков для пурпурной краски

^эф /эф Д/эф Д/, %

Листовая печать

157,6 859 627 152 344 14,2

158,5 867 547 142 916 13,4

159,2 872 832 129 427 12,9

160,6 884 327 117 932 11,8

159,8 877 730 124 529 12,4

161,4 890 792 111 466 11,1

160,8 885 423 116 836 11,7

159,9 878 435 123 824 12,4

160,5 883 756 118 502 11,8

160,4 882 791 127 866 11,9

Рулонная печать

156,8 853 215 149 044 14,9

158,0 863 072 139 187 13,9

158,1 863 663 138 596 13,8

159,9 878 353 123 906 12,4

158,9 870 181 132 077 13,2

160,2 880 647 121 612 12,1

160,3 881 381 120 878 12,1

160,1 879 841 122 417 12,2

161,0 886 825 115 434 11,5

160,8 885 423 116 836 11,7

Характер зависимости потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража для пурпурной краски представлен на рис. 3.

Анализируя полученные значения для пурпурной краски, можно отметить, что величины потерь информационной емкости оттисков находятся в допустимых пределах в соответствии с изменениями оптической плотности. Печать на листовой и рулонной машинах характеризуется наибольшими потерями в начале печатания тиража с последующим снижением. При этом изменения величин информационной емкости происходят не только под действием релаксационных процессов в декеле. Также необходимо учитывать влияние и температурного фактора на величину оптической плотности и качество печатной продукции. Увеличение температуры красочного аппарата при работе печатной машины приводит к изменению реологических свойств печатных красок.

15,5 15,0 14,5 14,0 13,5 13,0 12,5 12,0 11,5 11,0

А/, %

Окончание табл. 4

М, тыс. л.-отт.

0

8 10 12 14 16 18 20

Рис. 3. Зависимость потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража для пурпурной краски: А — экспериментальные данные для листовой печати; В — экспериментальные данные для рулонной печати; С — аппроксимирующая функция для листовой печати;

Э — аппроксимирующая функция для рулонной печати

Особенно явно данное влияние обнаруживается при работе рулонной печатной машины. При этом начало печатания тиража характеризуется наибольшим приростом температуры, что оказывает дестабилизирующее влияние на реологические свойства красок и их перенос на запечатываемый материал.

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков при печати на листовой и рулонной печатной машинах для желтой краски приведены в табл. 4.

Таблица 4

Расчетные значения потерь информационной емкости оттисков для желтой краски

^эф /эф А/эф А/, %

Листовая печать

158,8 870 000 132 259 13,2

158,5 867 278 134 981 13,5

159,3 873 840 128 419 12,8

158,9 870 406 131 852 13,2

159,3 873 797 128 462 12,8

160,4 882 238 120 021 12,0

160,4 882 243 120 016 12,0

160,6 884 489 117 770 11,8

159,9 878 353 123 906 12,4

159,4 874 616 127 643 12,7

Рулонная печать

157,3 857 755 144 504 14,4

158,1 864 343 137 915 13,8

159,6 876 003 126 256 12,6

^эф /эф А/эф А/, %

158,3 865 493 136 766 13,6

159,7 877 232 125 027 12,5

159,8 877 700 124 559 12,4

159,4 874 765 127 494 12,7

159,5 875 243 127 015 12,7

160,5 883 089 119 170 11,9

160,7 884 723 117 535 11,7

Характер зависимости потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража для желтой краски представлен на рис. 4.

А/, %

14,0

13,0

12,0

М, тыс. л.-отт.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 21

Рис. 4. Зависимость потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража

для желтой краски: А — экспериментальные данные для листовой

печати; В — экспериментальные данные для рулонной печати; С — аппроксимирующая функция для листовой печати;

Э — аппроксимирующая функция для рулонной печати

Полученные расчетные значения для желтой краски свидетельствуют об увеличении эффективной линиатуры и информационной емкости оттисков. Также наблюдается снижение потерь информации в процессе печатания тиража. Поддержание стабильного значения информационной емкости оттисков и снижение величины их потерь можно компенсировать регулировкой режимных параметров печатного процесса. В частности регулировка подачи краски поможет скомпенсировать возникающие потери при поддержании неизменных значений оптической плотности оттисков в соответствии с денсито-метрическими нормами печатания.

Построенные зависимости потерь информационной емкости оттисков в процессе печатания тиража аппроксимируются функциями, представленными в табл. 5.

Таблица 5

Аппроксимирующие функции

Краска Аппроксимирующая функция Показатель R2

Листовая печать

Черная y = 20,998х~°,°49 0,640

Голубая y = 22,096x-0,057 0,776

Пурпурная y = 27,176x~0,087 0,916

Желтая y = 18,913x^044 0,502

Рулонная печать

Черная y = 26,908x~0,079 0,751

Голубая y = 35,984x^,107 0,815

Пурпурная y = 34,784x"0,11 0,898

Желтая y = 26,242x^079 0,778

Повышение стабилизации проведения печатного процесса возможно за счет использования максимальной производительности печатного оборудования. Однако это становится не всегда возможным по причине реализации небольших тиражей в печатном процессе. В этом смысле время печатания тиража оказы-

вается меньше времени выхода печатной машины на стабильный режим работы. Поэтому выбор печатного оборудования в конкретных условиях безусловно должен осуществляться на основе целого комплекса факторов.

Таким образом, максимальная реализация возможностей печатного процесса возможна на основе баланса режимов работы печатного оборудования. Это позволит обеспечить получение оттисков высокого качества с минимальными потерями.

Заключение. Полученные в результате проведения эксперимента данные позволили выполнить сравнительный анализ качества оттисков при печати на листовом и рулонном оборудовании на основе информационного подхода. Расчет величин потерь информации в процессе печатания тиража выявил причины снижения качества печатной продукции. Показатель информационной емкости в данном случае позволил в полной мере дать оценку результата печатного процесса при изменении режимов работы оборудования, что необходимо учитывать при получении продукции высокого качества.

Литература

1. Раскин А. Н., Ромейков И. В., Бирюкова Н. Д. Технология печатных процессов. М.: Книга, 1989. 432 с.

2. Громыко И. Г., Мацуева С. Д. Информационная оценка воспроизведения цифровых и полиграфических оригиналов способом офсетной печати // Труды БГТУ. 2014. № 9: Издат. дело и полиграфия. С.18-22.

3. Громыко И. Г. Влияние скорости печатного процесса н величину потерь информационной емкости оттисков офсетной печати // Труды БГТУ. 2015. № 9: Издат. дело и полиграфия. С. 7-11.

4. Гуляев С. А., Ромейков И. В., Тихонов В. П. Основы технологии печатных процессов. Технология печатных процессов. М.: Мир книги, 1997. 168 с.

References

1. Raskin А. N., Romeykov I. V, Biryukova N. D. Tekhnologiya pechatnykh protsessov [Printing technologies]. Moscow, Kniga Publ., 1989. 432 p.

2. Gromyko I. G., Matsueva S. D. Information evaluation playback of digital and print original by offset printing. Trudy BGTU [Proceedings of BSTU], 2014, no. 9: Publishing and Printing, pp. 18-22 (In Russian).

3. Gromyko I. G. Influence of speed printing process on value of losses information capacity of offset printing prints. Trudy BGTU [Proceedings of BSTU], 2015, no. 9: Publishing and Printing, pp. 7-11 (In Russian).

4. Gulyaev S. A., Romeykov I. V., Tikhonov V. P. Osnovy tekhnologii pechatnykh protsessov. Tekhno-logiya pechatnykh protsessov [Basics of printing processes technology. The technology of printing processes]. Moscow, Mir knigi Publ., 1997. 168 p.

Информация об авторе

Громыко Ирина Григорьевна — кандидат технических наук, доцент кафедры полиграфических производств. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: gromyko@belstu.by

Information about the author

Gromyko Irina Grigor'yevna — PhD (Engineering), Assistant Professor, the Department of Printing Production. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: gromyko@belstu.by

Поступила 02.05.2016