Оценка технического уровня печатных машин при закупке оборудования и при проведении приемочных или периодических испытаний до сего времени производилась с использованием ряда отраслевых стандартов, многие положения которых в значительной степени устарели. Во ВНИИ полиграфии по заказу МПРТ разработана и прошла апробацию новая «Методика технической диагностики и настройки листовых и рулонных офсетных печатных машин», отличительные особенности которой излагаются ниже.

Диагностическая программа
Сложность диагностики состоит в том, что один и тот же дефект офсетной печати может быть вызван как техническими неисправностями самой печатной машины и недостатками ее предпусковой наладки, так и отклонениями в ходе подготовки к печати и самой печати, а также отклонениями в качестве используемых материалов. Поэтому в данной методике предлагается системный подход к процедурам проверки, наладки, настройки и технологических испытаний печатных машин, который с наибольшей наглядностью может быть представлен в виде блок-схемы.

Диагностическая программа содержит четыре основных этапа:

Предпусковая диагностика печатной машины, включающая: проверку узлов печатной машины на соответствие паспортным данным; проверку качества используемых материалов, включая контроль изготовления печатной формы (тест-формы); наладку узлов печатной машины для приведения ее в рабочее состояние; тестирование узлов машины с целью обнаружения технических неисправностей.

Настройка печатной машины и оперативный контроль качества оттисков согласно требованиям технологической инструкции.

Технологические испытания печатной машины, включающие печатание тиража со специальной тест-формы, отбор контрольных оттисков, а также их измерение в соответствии с программой испытаний.

Диагностика печатной машины по технологическим показателям, включающая: компьютерную обработку результатов измерений; выдачу заключения (протоколов) о технологической эффективности печатной машины по критериям стабильности.

Предлагаемая программа позволяет поэтапно обнаружить и устранить технические неисправности печатной машины и отклонения качества печати. Прохождение каждого этапа регистрируется в форме диагностической карты. Переход к последующему этапу происходит только при условии получения положительного результата на предыдущем этапе. Если таковой отсутствует, то должны быть своевременно приняты надлежащие меры. Окончательные итоги оформляются протоколом диагностики печатной машины.

Предпусковая диагностика
Существует ряд специфических дефектов, которые обнаруживаются в процессе печати, но не могут быть устранены печатником с помощью стандартных приемов настройки печатной машины, в особенности, если эти дефекты вызваны техническими неисправностями печатной машины или ее некачественной наладкой. «Нередки случаи, – пишет один из авторов журнала «Полиграфия», – когда печатник или наладчик бросается от регулировки красочного аппарата к регулировке натиска, меняет краску бумагу, форму, и дефект исчезает так же необъяснимо, как и возник». Но здесь описан еще не самый худший случай. Иной раз дефект вообще не удается устранить, и приходится отказываться от выгодного заказа. По опыту зарубежной и отечественной полиграфии при выпуске высокохудожественной продукции, часто используют такие показатели, как скольжение, полошение и двоение. Между тем, печатник не располагает средствами для оперативного устранения этих дефектов. Они должны быть обнаружены и устранены наладчиком на этапе предпусковой диагностики и наладки печатной машины. Целью предпусковой диагностики является также подготовка регламентированных условий, обеспечивающих объективность получения результатов на последующих этапах настройки машины на печать, ее технологических испытаниях и диагностики по технологическим показателям.

Как следует из приводимой блок-схемы, предпусковая диагностика включает несколько процедур принятия решений и операций по устранению неполадок. Технические характеристики машины, согласно паспортным данным, предварительно заносятся в диагностическую карту. По результатам проверки отмечаются обнаруженные отклонения количественных характеристик или наличие дефектов. В случае обнаружения неустранимых дефектов, поставщику машины направляется рекламация. Используемые материалы должны быть сертифицированы; тем не менее, следует убедиться в их готовности к применению. Особая роль отводится входному контролю качества изготовления фотоформы и печатной формы, так как от этого в значительной степени зависит качество печати. Результаты проверки узлов машины и используемых материалов документируются в диагностических картах, формы которых приводятся в методическом руководстве, в котором описаны все этапы разработанной методики. >

В процессе наладки узлов печатной машины при необходимости применяются испытательные тесты: тесты контроля установки печатных пар, красочных и увлажняющих аппаратов; тесты наличия полошения, несовмещения красок и др. Как правило, в процессе тестировании устанавливается характерный признак неисправности, причина и место возникновения технической неполадки. Слесарь-наладчик устраняет дефекты, пользуясь в частности инструкциями по эксплуатации печатной машины, в которых как правило отражены возможные неисправности и способы их ликвидации. Результаты наладки также фиксируются в диагностической карте.

Показатели качества оттисков и настройка печатной машины
Таким образом, нормализация печатного процесса начинается с предпусковой диагностики, приведения печатной машины в рабочее состояние и устранения технических неполадок выявленных в ходе тестирования. Хотя эти мероприятия позволяет обнаружить и устранить многие неисправности еще до наступления печати, часто влияние некоторых из них обнаруживается лишь на финише по контрольным шкалам на печатных оттисках. Необходимым условием достижения высокого качества печати является сквозной контроль всех этапов офсетного репродуцирования, начиная от вывода фотоформы, изготовления по ней печатной формы и кончая получением контрольных и тиражных оттисков на печатной машине. Источником информации в данном случае служат шкалы оперативного контроля печатного процесса ОКП.

Посредством контрольных шкал удается идентифицировать качество воспроизведения сплошных, растровых и штриховых элементов оттисков, градационную характеристику печатного процесса, совмещение красок, красковосприятие при бинарных наложениях, цветовой баланс «по серому» и т.д. В методике приводится полная номенклатура показателей качества оттисков, денсиметрические нормы печатания, допустимые изменения растровых элементов в печатном процессе, допуски на несовмещение красок, отклонения в приводке печати лица и оборота, отклонения при фальцовке и рубке (для рулонных машин).

Показатели оттисков характеризуются следующими признаками: показатель и единица его измерения; контрольный элемент на печатной форме; способ контроля на оттиске; нормативы и рекомендации для настройки показателя.

Операции подготовки к печати различных типов листовых и рулонных печатных машин, а также пробопечатных станков подробно описаны в сборнике технологических инструкций Внии полиграфии «Процессы офсетной печати» М., 1998. Там же показаны возможности перехода от ручных настроечных операций к использованию (для современных моделей машин) автоматизированных устройств, управляемых печатником с пульта управления. Поэтому технологическая карта настройки печатной машины должна быть конкретизирована в зависимости от конструктивных особенностей и степени автоматизации печатной машины.

Технологические испытания

К технологическим испытаниям печатной машины можно приступать лишь после успешного завершения и документирования предпусковой диагностики и настройки печатной машины. В ходе технологических испытаний не допускаются каких-либо наладочные или настроечные операции. Целью проведения технологических испытаний является получение контрольных оттисков, путем измерения которых определяются технологические показатели, характеризующие качество работы основных узлов печатных машин: печатного аппарата, красочного и увлажняющего аппаратов, бумагопроводящей системы. В отличие от показателей качества оттиска их будем называть технологическими показателями. Технологические показатели определяются путем измерений контрольных элементов, получаемых на оттисках с использованием специальной тест-формы.

Состав контрольных элементов тест-формы является универсальным для всех видов машин — листовых, рулонных, а также пробопечатных станков. В тест-форму для рулонных машин дополнительно включены метки для контроля рубки и фальцовки. На схеме показано традиционное размещение контрольных элементов на тест-форме. Сплошные полосы для контроля равномерности наката красок размещаются вдоль движения оттиска со стороны привода (1а) и со стороны обслуживания машины (1b). В головке формы параллельно образующей цилиндра располагается тест-объект, состоящий из двух сопряженных полос — плашки (3а) и растровой полосы (3b) с линиатурой 60 лин./см и относительной площадью растровых элементов 50% для офсетной и 75% для мелованной бумаги. С помощью этого тест-объекта производится контроль равномерности толщины красочного слоя вдоль образующей цилиндра, а также контроль подачи увлажняющего раствора и оптимизация баланса «краска — увлажняющий раствор» по максимальному контрасту изображения. Наиболее полное представление о технологических показателях оттисков в светах, полутонах и тенях дает градационная характеристика печатного процесса. Тест-объект (4) для контроля градационной характеристики представляет собой комплект цветоделенных растровых шкал, содержащих от 15 до 20 градационных ступеней с шагом 5 или 10% относительной площади растровой точки на фотоформе. Для каждого поля шкалы, устанавливаемой по направлению наката краски, производится измерение величины зональных плотностей. Контрольные элементы точности совмещения красок представляют собой кресты-метки (16), расположенные в углах формы для каждой краски. Контрольные элементы точности фальцовки представляют собой метки, расположенные вдоль линии фальцовки с учетом использования одной формы для максимального количества вариантов фальцовки для данной машины. Кроме контрольных элементов, по которым определяются технологические показатели, в тест-форму включаются шкалы оперативного контроля ОКП (8), а также ряд дополнительных элементов, которые расширяют информацию по оценке качества печати и способствуют оперативной настройке печатной машины (см. спецификацию к схеме).

Печатанию с тест-формы предшествуют подготовительные операции. С торца стапеля (рулона) отмечаются контрольные объемы бумаги: период приработка под рабочий режим; начальный; средний и конечный периоды. В период приработки печатается 700-1000 оттисков и 1500-2000 оттисков на рулонных машинах на скорости 30% максимальной. Данные оттиски не являются контрольными — это минимальный объем печати для выхода на установившийся режим. В этот период происходит приработка офсетного полотна, выравнивание температурного режима подачи краски, выравнивание баланса краска-вода. В конце подготовительного периода осуществляется оперативный контроль качества печати по тест-объектам ОКП и, в случае необходимости, производится поднастройка машины. Затем устанавливается скоростной режим (80% максимальной скорости машины) и производится окончательное выравнивание режима подачи краски и баланса краска – увлажняющий раствор. Контрольные оттиски следует отбирать после окончательной приработки на рабочий режим. Формирование выборки для статистической обработки измерений производится в следующем порядке:

отбор 3-х партий по 25 оттисков — в начале, середине и конце контрольного тиража (стапеля, рулона);

отбор 3-х подряд идущих контрольных оттисков из каждой партии;

измерение тест-объектов (полос, шкал, контрольных элементов), характеризующих один технологический показатель или несколько показателей (например, при измерении градационных шкал). В случае печатания нескольких красок, с лицевой и оборотной сторон оттисков, а также при необходимости измерений в различных местах оттисков (например, со стороны обслуживания и со стороны привода машины) используются идентичные тест-объекты.

Определение технологических показателей производится по контрольным элементам (тест-объектам) для каждой печатной секции. Таким образом, объем выборки определяется перемножением следующих чисел: [число партий] ? [число контрольных оттисков в партии] ? [число идентичных тест-объектов] ? [число контролируемых зон на тест-объекте].

Денситометрические измерения проводятся через 4 ч после стабилизации интенсивности («по сырому») или через 24 ч после окончательного закрепления и высыхания краски («по сухому»). Во втором случае интенсивность оттисков будет несколько ниже первоначально полученной. Результаты измерений заносятся в протоколы, в которых фиксируется цвет печатаемой краски, измеряемый параметр, тест-объект, число измеряемых зон, время и дата измерений.

Технологические показатели
Следует отличать технологические показатели от дефектов печати, обнаруживаемых и устраняемых на этапе предпусковой проверки и наладки узлов печатной машины, а также от показателей качества оттисков, используемых для оперативного контроля пробной печати в процессе предварительной настройки машины. Технологические показатели определяются путем статистической обработки результатов измерений контрольных оттисков, получаемых в ходе технологических испытаний печатной машины. Здесь приводятся краткие определения основных технологических показателей.

Равномерность наката каждой краски по направлению печати – показатель, характеризующий разброс (относительно среднего значения) оптической плотности выборки оттисков в контролируемых зонах полос наката, отпечатанных каждой краской. Профиль наката – скользящее среднее значение оптической плотности по контролируемым зонам наката для каждой краски.

Равномерность слоя краски поперек движения оттиска – показатель, характеризующий разброс (относительно среднего значения) оптической плотности выборки оттисков в контролируемых зонах сплошных полос, отпечатанных каждой краской параллельно образующей формного цилиндра. Профиль подачи – скользящее среднее значение оптической плотности по контролируемым зонам подачи для каждой краски.

Равномерность контраста
– показатель, характеризующий разброс (относительно среднего значения) перепада значений оптической плотности выборки оттисков в контролируемых зонах сдвоенных полос «плашка – растр», отпечатанных каждой краской параллельно образующей формного цилиндра. Контраст получает наибольшее значение в случае оптимизации водно-красочного баланса

Стабильность печати – наибольшая разность (по выборке или ее части) между средними значениями оптической плотности оттисков, используемых при оценке показателей равномерности слоя краски вдоль и поперек движения оттиска, а также при оценке контраста. Стабильность печати плашки и контраста может быть охарактеризована также изменением скользящего среднего значения оптической плотности по оттискам и партиям.

Совмещение красок – статистические показатели (среднее значение, разброс), характеризующие взаимное расположение меток (приводочных крестов) многокрасочных оттисков в следующих случаях печати на листовой печатной машине:

двухкратный прогон листов с печатью только на первой секции;

печать в один прогон в двух соседних печатных секциях (совмещение двух красок);

печать в один прогон на всех печатных секциях (суммарное совмещение)

печать в два прогона по всем секциям с лица и оборота.

Средние (по оттискам и партиям) показатели градационной передачи:

градиент оптической плотности оттисков по градациям растровой шкалы;

относительный контраст печати по градациям растровой шкалы;

прирост растровой точки на оттиске по градациям растровой шкалы.

Cтатиcтическая обработка результатов измерений

Чтобы корректно определить тот или иной технологический показатель, необходимо произвести статистическую обработку результатов измерений.

В ранее разработанных отраслевых стандартах (ОСТ 29.70-81, ОСТ 27.60-79 и др.) в качестве статистического показателя равномерности печати зачастую использовался размах, то есть разность между максимальным и минимальным значениями измеряемых величин. Наряду с привлекающей простотой такого рода оценки, надо отметить ее слабые стороны. Поскольку размах представляет собой разность между крайними значениями распределения, вероятность их появления не превышает 1%. Поэтому достоверность такой оценки крайне низка. Ее можно использовать лишь для сопоставления с более надежной оценкой равномерности – разбросом, который с достаточной для практики точностью может быть приравнен удвоенному стандартному отклонению. Вместе с тем разность максимального и минимального значений скользящего среднего может быть использована в качестве показателя стабильности печати.

Компьютерная обработка результатов измерений снимает прежние трудности и позволяет рассчитать технологические показатели с необходимой точностью. Для наших целей ограничимся следующим набором статистических функций (применяемые здесь сокращенные обозначения статистических функций приняты в русифицированной версии программы Microsoft Excel):

МАКС, МИН — максимальное и минимальное значения скользящего среднего по выборке или ее части
СРЗНАЧ — среднее значение по выборке или ее части
СТАНДОТКЛОН — стандартное (среднее квадратичное) отклонение по выборке или ее части.

Приводимая ниже схема статистической обработки денситометрических измерений выборки оттисков (таблица 1) иллюстрирует программу определения показателей равномерности и стабильности печатного процесса. Схема содержит три блока ячеек: базу данных (светлый фон), блок оценки равномерности печати (голубой фон) и блок оценки стабильности печати (желтый фон). Для расчета показателей равномерности и стабильности используется одна и та же база данных. После ввода в ячейки данных измерений и нормативных данных все последующие расчеты и построение диаграмм производятся в автоматическом режиме.

см. Таблица 1 ( Типовая схема статистической обработки измерений выборки оттисков.) скачать в Word

В качестве примера на диаграмме 1 показаны значения оптической плотности в пяти зонах (ряды 1-5) для двух полос наката со стороны привода (а) и со стороны обслуживания (b) по всей выборке оттисков из трех партий. Разброс точек наглядно характеризует показатель равномерности печати по направлению наката краски. Сплошная линия на той же диаграмме отображает среднее значение оптической плотности каждой партии и каждого оттиска в партии – т.н. скользящее среднее, изменение которого характеризует показатель стабильности печати по оттискам и партиям.

Диаграмма 2 характеризует равномерность печати по двум направлениям (в направлениях наката и подачи краски). Объемная диаграмма отображает средние значения оптической плотности полосок наката, расположенных в ряд по зонам подачи краски. Слева и справа от объемной диаграммы представлены плоские диаграммы – профиль наката (скользящее среднее и разброс по зонам наката) и профиль подачи (скользящее среднее и разброс по зонам подачи). По этим диаграммам можно легко оценить неравномерность наката (технический дефект данной печатной секции) и неравномерность слоя краски по образующей (дефект настройки подачи краски по зонам).

Эффективным методом оценки градационной характеристики печатного процесса является ее сравнение с моделью основанной на уравнениях Юла-Нильсона и Мюррея-Девиса. Пример сопоставления реального процесса и его цифровой модели представлен на диаграмме 3.

Критерии технологической стабильности
Печатная машина, например восстановленная после длительной эксплуатации, не всегда позволяет поддерживать показатели качества оттисков и технологические показатели работы основных узлов в пределах допустимых значений. В других случаях тот или иной показатель, хотя и находится в пределах допуска, может оказаться очень близким к его границе, и какое-либо изменение условий эксплуатации может привести машину в состояние, не отвечающее требованиям стабильности. В этих ситуациях состояние машины можно оценить с помощью критерия технологической стабильности, который, определяет уровень (запас) стабильности ее работы.

Следует различать понятия «технологический показатель» и «критерий технологической стабильности». Технологический показатель ? это показатель, получаемый в результате статистической обработки измерений совокупности оттисков, отбираемых на различных этапах технологических испытаний. Понятие критерия технологической стабильности связано с уровнем (запасом) стабильности работы печатной машины, то есть с ее способностью поддерживать определенный технологический показатель в пределах допуска. Разумеется, технологическая стабильность напрямую зависит от надежности печатной машины, ее технического состояния, качества предпусковой наладки и предварительной настройки. Поэтому оценка критерия технологической стабильности (точнее, совокупности критериев) является заключительной операцией технической диагностики печатной машины.

Критерий технологической стабильности (КТС) определяется в процентах с помощью следующего соотношения:

КТС = (срзнач / норма ? разброс / допуск) х 100%,

Здесь: срзнач — среднее (по выборке) значение технологического показателя;
норма — норма печати для рассматриваемого технологического показателя;
разброс — статистическая оценка технологического показателя (в единицах показателя);
ДОПУСК — допустимое значение разброса (в единицах показателя).

Предельные значения критерия технологической стабильностисоответствуют двум случаям:

если срзнач / норма = 1 и разброс / ДОПУСК = 1, то статистические оценки технологического показателя находится на границе допустимого значения; критерий КТС = 0, и печатная машина не располагает запасом стабильности по данному технологическому показателю;

если срзнач / норма = 1, а разброс / ДОПУСК = 0, то статистическая оценка технологического показателя равна единице, печатная машина имеет максимальный запас стабильности по данному технологическому показателю и КТС =100%.

При оценке равномерности/стабильности печати и совмещения красок вначале рассчитываются статистические показатели, затем технологические показатели и, наконец, определяются критерии технологической стабильности. Запас стабильности находится в пределах нормы (0), если он не выходит за границы предполагаемой точности оценки + 5%. Следовательно, расчетное значение КТС может быть охарактеризовано тремя категориями: норма (0), выше нормы (>0), ниже нормы (<0)

В случае оценки градационной передачи производится сравнение роста градиента и прироста растровой точки в светах, полутонах и тенях по отношению к модельным значениям. Эта оценка учитывает допуск на показатели градационной передачи и характеризуется следующими категориями:

рост градиента – норма, ниже нормы, выше нормы;
прирост растровой точки – норма, непропечатка, растискивание.

Формы итоговых протоколов для двух указанных случаев оценки КТС представлены в таблицах 2 и 3 (протоколы получены при апробации методики на листовой печатной машине П-24).

Категория печатной машины устанавливается по результатам технологических испытаний в зависимости от диапазона, в котором оказывается запас стабильности по выбранному критерию.

Ранжирование категорий печатной машины по диапазонам КТС

Категория
печатной машины
Диапазон КТС
Оценка
уровня стабильности
Высокая категория (>0)
КТС > 5%
Выше нормы
Средняя категория (0)
5% > КТС > -5%
Норма
Низшая категория (<0)
КТС < -5%
Ниже нормы


Когда запас стабильности критический (норма) или ниже нормы (машина имеет среднюю или низшую категорию), то требуется специальное заключение о причинах, вызвавших снижение запаса стабильности печатной машины по тому или иному критерию. Если оценка уровня стабильности осуществляется по совокупности критериев, то применяется дробная оценка:

Общее число критериев -Число критериев ниже нормы

Общее число критериев


Число критериев, относящихся к разным категориям, а также общее число критериев суммируется по обеим таблицам. Так, по данным таблиц 2 и 3, общее число критериев равно 48, из них ниже нормы 27. Общая оценка будет равна (48-27)/48=0,438, то есть машина относится к низшей категории стабильности. Если данная дробь будет близка к 0,5, то машина может быть условно отнесена к средней категории; при более высоком значении – к высшей категории. Однако предпочтителен более содержательный анализ состава критериев и их численных оценок в каждом конкретном случае; при этом отдельным критериям могут быть приданы весовые коэффициенты в зависимости от их значимости при печатании различных видов продукции.скачать dle 12.0