Плоская печать

Машины глубокой печати

При глубокой печати на листовых машинах бумага проходит между формным и печатным цилиндрами. Формный цилиндр частично погружается в краску, излишки которой с пробельных элементов снимает специальный стальной нож — ракель. Пневматический самонаклад передает бумагу по наклонному столу печатному цилиндру. Скорость печати — 6000-6500 циклов в час.

В ролевых ротационных машинах печатный цилиндр, обтянутый резиной, обеспечивал более плотный контакт бумаги с печатной формой. Для повышения давления к печатному цилиндру прижимался дополнительный металлический цилиндр. Специальная быстросохнущая краска позволяет печатать со скоростью до 40000 циклов в час.

В высоком или глубоком способах печати в основе разделения элементов на печатные и пробельные лежит пространственный метод (в высокой печати выше расположены печатные элементы, ниже — пробельные; в глубокой печати — наоборот). Плоская печать позволяет располагать печатные и пробельные элементы в одной (точнее, почти в одной) плоскости; этот метод основан на том, что вода и масла не соединяются.

Честь изобретения и усовершенствования плоской печати принадлежит студенту юридического факультета университета в Праге Алоизу Зенефельдеру (1771-1834). Он в 1796 г. сумел изготовить форму высокой печати на известняковом камне путем химического вытравливания пробельных элементов.

Алоиз Зенефельдер был сыном немецкого бродячего актера Иоганна Петера Зенефельдера и чешки Катарины Волк. Материальное положение семьи было очень тяжелым. Алоиз был старшим из восьмерых детей, с раннего детства он испытывал тягу к образованию. Закончив лицей, он поступил на юридический факультет Ингольштадтского университета, но вынужден был прекратить образование после смерти отца. А. Зенефельдер пытался заработать на жизнь игрой в театре, писал пьесы, но издавать свои труды для молодого драматурга было трудно, и Зенефельдер решил печатать произведения самостоятельно. Алоиз пытался получить оттиск с монолитной каменной формы.

До наших дней дошла легенда о том, что в молодости А. Зенефельдер случайно записал карандашом счет из прачечной на плоской поверхности известняка. Через некоторое время он попробовал вытравить эту надпись, в результате чего получил рельефное изображение. Два года Зенефельдер потратил на эксперименты. 1798 год считается годом рождения плоской печати. Зенефельдеру удалось расположить печатные и пробельные элементы на одной плоскости известнякового камня.

Для подготовки литографской печатной формы вдоль и поперек известняка наносились карандашные линии. После этого на поверхность насыпали песок и смачивали его водой. Шлифовку производили другим камнем до тех пор, пока следы карандаша не исчезали по всей поверхности известняка. На последнем этапе шлифовку производили мелким порошком пемзы.

Рисунок наносился на отшлифованную поверхность камня жирным карандашом, после чего поверхность печатной формы обрабатывалась азотной кислотой. Кислота могла воздействовать только на участки камня, свободные от жиров, в результате чего образовывались места, способные удерживать воду. Это объясняется тем, что под воздействием азотной кислоты камень освобождается от углекислоты (углекислый кальций — одна из составляющих литографского камня) и, становясь пористым, удерживает

воду, а участки камня, покрытые жирным карандашом, напротив, отталкивали воду, но воспринимали жиры, а следовательно, и типографскую краску. Способ получил название литография (греч. «камень», «пишу») и стал очень популярен среди художников из-за простоты изготовления печатной формы. Результат своего труда А. Зенефельдер изложил в «Полном курсе литографии», опубликованном в 1818 г.

В самом начале XIX века появились литографские печатные машины с очень тяжелыми каменными печатными формами, которые перед печатанием увлажняли водой, а после закатывали валиком с краской. Далее воспринимающая поверхность (например, бумага) прижималась к печатной форме, и получался оттиск.

Уже в 1833 г. московский художник К.Я. Тромонин (?-1847) получил многоцветный литографский отпечаток, вручную изготовив несколько печатных форм на известняке отдельно для каждой краски. Впоследствии этот способ получил название хромолитография. В Европе изготовление цветных оттисков с нескольких каменных печатных форм в коммерческих целях бурно развивается с 1860 г., количество цветоделенных форм иногда достигало нескольких десятков.

Уже в середине XIX века началась автоматизация литографского печатного процесса: в качестве пресса стал использоваться цилиндр, обтянутый мягкой тканью, увлажняющей известняк. Позднее были изобретены специальные валики

для нанесения краски, а в 1868 г тяжелый известняк был заменен легким металлическим листом цинка. Это, в свою очередь, стимулировало разработку и производство печатных машин ротационного типа — печатную форму обернули вокруг цилиндра.

Художники успешно использовали литографскую печать, но для воспроизведения фотографических изображений требовались новые технологии. Появилась фотолитография: на поверхность отшлифованного известняка наносили тампоном светочувствительный слой и производили экспозицию с негативной пластинки. Далее поверхность камня покрывали краской и проявляли водой. Засвеченные места задубливались, и там задерживалась краска, а с незадубленных мест краска смывалась водой. Далее известняк подвергался обработке азотной кислотой, которая не могла проникнуть сквозь задубленные элементы с красителем. Таким образом, печатники получали на форме печатные гидрофобные и пробельные гидрофильные элементы.

В 1868 г. Якуб Гусник (1837-1916) воспроизвел фотографическое изображение новым полиграфическим способом, впоследствии получившим название фототипия.

Следующий этап совершенствования плоской печати связан с именем российского изобретателя Ивана Ивановича Орлова (1861-1928).

Отец И. Орлова умер, когда мальчику было шесть лет. Материальное положение семьи было тяжелым, но тяга к образованию была замечена вначале сельским священником, а позднее купцом, оплатившим подростку обучение в ремесленном училище. Повзрослев, Орлов выдерживает экзамен в знаменитое Строгановское училище, по окончании которого начинает трудовую деятельность на ткацкой фабрике.

К тому времени в России остро стояла проблема полиграфичесой защиты бумажных денег от фальшивомонетчиков. Бумажные деньги в России появились в 1762 г. Во время войны 1812 г. огромное количество фальшивых купюр стало угрожать финансовой системе страны в такой степени, что правительство было вынуждено изъять все находившиеся в обороте ассигнации и заменить их новыми. Несмотря на применение высококачественной бумаги, использование смесевых красок при печати, фальшивомонетчики продолжали наносить серьезный ущерб экономике России.

Молодой мастер Иван Орлов предложил печатать деньги на ткани сложного состава с негативным изображением основного рисунка на оборотной части купюр. Проектом заинтересовались, но его осуществление было невозможно, так как требовало глобального переустройства системы денежного производства в огромной стране. Но Орлову было предложено вести дальнейшие разработки в Петербурге. В результате исследовательской деятельности молодого изобретателя была создана принципиально новая печатная машина ротационного типа. На центральном цилиндре были расположены одна за другой несколько печатных форм (в зависимости от количества красок), которые после соприкосновения с красителем посредством эластичных (резиновых) валиков передавали изображение следующей печатной форме, где образовывался очень сложный цветной рисунок, переходивший на поверхность казначейских билетов. Отпечатанные таким образом 25-рублевые купюры имели достаточное для того времени количество степеней защиты. Способ впоследствии именовался орловской печатью и являлся прообразом офсетной печати, изменившей всю систему мирового полиграфического производства.

Под офсетной обычно подразумевается печать с промежуточной поверхностью. Изобретателем первой офсетной машины был американский печатник Аира Рубель. В 1904 г., работая в типографии г. Натли (штат Нью-Джерси), Рубель заметил, что в момент остановки ротационной печатной машины изображение, попадающее с формного цилиндра на резиновый коврик, может давать оттиск отличного качества. Аира Рубель и его коллега Герман Каспар в 1905 г. сконструировали трехцилиндровый пресс, где кроме формного и печатного, то есть оказывающих давление цилиндров, имелся еще один — офсетный, с резино-тканевой поверхностью. Как ни странно, подобный процесс был запатентован еще в 1853 г. англичанином Джоном Стразером под названием «офсетная литография», а спустя еще 20 лет резиновые валики стали служить для печати на жестяных банках. Но для производства периодической печати и книг офсетную печать до Рубеля не применяли. Началась новая эра в печатных процессах, повлекшая за собой разработку новых типов бумаги, печатных красок, систем сушки и т.д.

В 1907 г. американец немецкого происхождения Герман Каспар получил патент на изобретение ролевой офсетной машины, которая могла осуществлять печать с бесконечного роля. Он был первым, кто предложил вместо трех цилиндров на каждом печатном аппарате использовать только два. Такая печать получила название «резина к резине»: в конструкции машины роль печатного цилиндра выполняют офсетные цилиндры, между которыми проходит бумага, таким образом, за один проход запечатываются обе стороны. Впервые ролевая офсетная печать для производства ежедневной газеты была использована в 1923 г. в Швейцарии, затем в 1925 г. в Силезии.

В 1921 г. была сконструирована двухкрасочная офсетная печатная машина, немного позднее, в 1930 г., — четырехкрасочная.

В качестве материала для печатных форм офсетной печати первоначально применялся цинк. После воздействия светом на предварительно очувствленной пластине образовывались задубленные места, через которые не могла пройти азотная кислота. На те части цинковой пластины, куда не попадал свет, проходила кислота, делая эти участки формы шероховатыми и хорошо удерживающими воду. Краска не могла закрепиться на увлажненных участках металла которые являлись пробельными (гидрофильными) элементами, но зато хорошо закреплялась на задубленных местах формы, то есть на печатных (гидрофобных) элементах.

В настоящее время формным материалом служат алюминиевые, предварительно покрытые светочувствительным слоем из диазокомпонентов, смол и пигментов пластины. Диазокомпоненты реагируют на количество прошедшего через фотоформу света, смолы призваны удерживать на своей поверхности красочный слой, пигменты придают форме цветность, чтобы технолог мог производить коррекцию. Смонтированные в копировальной раме фотоформы экспонируют на формную пластину. Свет проходит сквозь прозрачные участки диапозитивов, «разрушая» светочувствительный слой. Под воздействием щелочей разложившийся копировальный слой вымывается с пробельных элементов. В капиллярах алюминия хорошо удерживаются современные спиртовые увлажняющие растворы.

Но при печати оказывается, что из-за сильного поверхностного натяжения на очень мелкие печатные элементы все-таки попадает увлажняющий раствор, и наоборот, на небольшие пробельные элементы переходит краска, поэтому полутоновая градация снижается.

Качество воспроизведения изобразительного материала при офсетной печати в сравнении с высокой заметно выросло. Это объяснимо: площадь точки растра при офсетной печати можно уменьшить, а чем больше растровых точек можно расположить на определенной площади, тем больше оттенков каждого цвета будет передано при печати. Теоретически при офсетной печати можно добиться передачи фотографического качества изобразительного материала, но, к сожалению, на практике это оказалось недостижимо. В том случае, если размер растровой точки становится меньше 2-3% или более 96%, частицы красителя не способны в полной мере отделиться от офсетного полотна печатной машины и перейти на бумагу, и главная причина заключается в самой сущности офсетной печати — необходимости применения увлажняющих растворов. До появления высококачественных лазерных фотонаборных автоматов этот недостаток был незаметен, так как старые технологии не могли обеспечить высокой разрешающей способности на фотоформе. Линиатура растра более 133 lpi (линий на дюйм) практически не применялась. Но современные выводные устройства, или системы прямого экспонирования печатных форм, могут обеспечить линиатуру растра до 300 lpi, что невозможно реализовать из-за химико-физических процессов традиционной офсетной печати.

Разработчики в области полиграфии давно пытались отказаться от увлажняющих растворов, но на практике это удалось реализовать после 1990 г. Способ получил название сухой офсет1. Оттиски, полученные на офсетных машинах без смачивания печатной формы водным раствором, позволяют утверждать, что линиатура растра на изобразительном материале может быть не менее 600 lpi. Ученые прогнозируют еще большее повышение разрешения в ближайшее время, в этом случае читатель сможет увидеть в газетах и журналах снимки фотографического качества.

Основой для печатной формы при технологии сухого офсета тоже остается алюминий, но поверх его нанесены еще два слоя: первый — полимерный, к которому хорошо «прилипает» краска, на нем будут образовываться печатные элементы, второй — силиконовый, отталкивающий красители, здесь будут расположены пробельные элементы.

В обычной копировальной раме под воздействием ультрафиолетового света происходит задубливание элементов, незасвеченные (незатвердевшие) силиконовые участки при обработке пластины вымываются. Таким образом, происходит разделение элементов на пробельные и печатные. Если попытаться очень точно классифицировать сухой офсет по шкале видов и способов печати, то печатная форма будет напоминать форму глубокой печати, так как печатные элементы расположены ниже пробельных элементов, хоть и незначительно (кстати, это одна из причин снижения параметра растискивания точки).

Существенным плюсом данной технологии является возможность использования традиционных офсетных печатных машин, хотя и с существенной модернизацией. Дело в том, что для реализации технологии сухого офсета необходима сложная система температурного контроля печатной формы. Как правило, применяются специальные охлаждающие установки и т.д. Разумеется, лучшие результаты будут достигнуты при использовании специальных печатных машин без систем увлажнения печатной формы. Также можно применять уже имеющиеся в типографиях копировальные рамы для получения печатных форм (причем состав химических реактивов для последующей обработки изменяется). А вот красители будут применяться совершенно другие: для новой технологии необходима повышенная текучесть, так как краска не должна сильно «липнуть» к печатной форме.

В результате печатная продукция имеет более широкую гамму полутонов из-за возможности использования более высоких линиатур, повышенную резкость, так как растискивание точки заметно уменьшается, а яркость красок возрастает.

Но на пути практического применения нового способа печати стоят старые проблемы: необходимость инвестирования средств в полиграфическую промышленность, повышение квалификации типографских работников, возможность читателя покупать более качественную, а следовательно, и дорогую продукцию.

Дата добавления: 2014-12-29