Основные способы печати как база полиграфических технологий
3. Многоцветные полутоновые изображения на оттиске, как правило, воспроизводятся в четыре краски. На оттисках полутоновые изображения содержат растровые элементы четырех цветов (желтой, пурпурной, голубой и черной красок), которые в средних тонах выделяются как отдельные или частично друг друга перекрывающие точки (пятна). При этом растровые элементы каждой краски имеют такое же строение, как и при однокрасочной печати, а растровые структуры повернуты относительно друг друга на определенный угол для уменьшения муара. Особенно это заметно в светах и полутонах. В тенях растровые элементы каждой краски почти полностью накладываются друг на друга. В некоторых случаях применяется шестикрасочная офсетная печать, и тогда на оттиске наблюдаются растровые элементы шести цветов (например, желтый, зеленый, пурпурный, голубой, синий или красный и черный).
4. На оборотной стороне оттисков нет рельефа, как это часто наблюдается у оттисков высокой печати, так как при печати бумага соприкасается всей своей поверхностью с эластичной резинотканевой пластиной, а не с рельефными печатающими элементами, как при способе высокой печати.
5. При офсетной печати в качестве запечатываемого материала могут быть использованы бумага, картон, металлизированная бумага, фольга, самоклеющаяся пленка и жесть.
6. Печатные краски в офсетной печати всегда изготавливаются на базе масел. Поэтому, пока оттиски еще до конца не высохли, можно уловить характерный запах растительных масел.
7. Очень тонкие линии на оттиске получаются неровными и разрывными из-за использования в процессе печатания увлажняющего раствора.
Способ офсетной печати без увлажнения
При традиционной офсетной печати с увлажнением капельки краски и увлажняющего раствора не могут четко ложиться на печатную форму, в точности повторяя изображение оригинала, если на форме очень мелкие элементы и тонкие штрихи, например стохастический растр, сложные конфигурации из тонких непрерывных линий — гильюши. Мелкие элементы пропадают, а тонкие штрихи и гильюши получаются на оттиске разорванными.
После продолжительных исследований и опытов этот барьер был преодолен. Разработчики поняли, что следует пересмотреть ситуацию в корне. Удалось отказаться от одного из главных компонентов плоского офсетного печатного процесса - увлажняющего раствора, и получить изображение на печатной форме одной лишь краской, как и у других способов печати. Разумеется, что применяемая краска была не той, которой печатают традиционным способом, да и печатная форма состояла из других материалов. Однако оказалось, что для работы новым способом можно подстроить обычные печатные машины и использовать распространенные допечатные устройства - фотовыводные аппараты, копировальные рамы и т.п.
Результаты, которых достигли при экспериментах, действительно впечатляют. Оказалось, что для нового способа не предел даже 600 линий/дюйм (около 240 линий/см).
В процессе печати с использованием традиционной печатной формы плоской печати увлажняющий раствор смачивает неровную поверхность алюминия и отталкивается от маслянистой поверхности фотополимерного слоя с нанесенного на нем слоя краски. Краска же, наоборот, хорошо ложится на верхний слой печатных элементов и не может попасть на смоченную поверхность пластины. Однако участки изображения на форме с малыми промежутками между печатными элементами не могут удержать необходимое количество влаги. Плюс к этому неровные края красочных участков, возникающие вследствие определенной вязкости и липкости красок, еще более усугубляющие положение. Поэтому большим достижением в офсетной печати считается создание на форме стабильных печатных растровых элементов площадью 2% и 98%. Конечно, соблюдение технологической дисциплины, поддержание необходимого состава увлажняющего раствора, контроль за кислотностью, жесткостью и электропроводностью воды улучшают положение, но лишь до определенного предела.
Рассмотрим теперь строение печатной формы, созданной для работы лишь с одним компонентом - краской. Основа нижнего несущего слоя является, как и в традиционной офсетной печати, алюминиевая либо сделанная из какого-либо другого сохраняющего свои размеры при растяжении материала. На пластину напылен полимерный слой, хорошо удерживающий краску. Самым верхним слоем является силиконовое покрытие. На сегодняшний день в мире работают два производителя таких пластин.
К краскам безводной технологии предъявляются особые требования. Они должны обеспечивать чистую печать с высокой резкостью изображения, быть достаточно интенсивными по насыщенности для запечатывания плашек, и все это - без присутствия увлажняющего раствора. Для удовлетворения всех этих требований краски имеют пониженную липкость и вязкость по сравнению с традиционными офсетными красками. Очень важную роль играет постоянство физико-химических свойств краски в течение всего времени печати тиража. Было подмечено, что если вязкость краски меняется, то это сразу же отражается на качестве печатной продукции. На сегодняшний день в мире известно менее десятка производителей красок для офсетной печати без увлажнения. Печать офсетом без увлажнения проводят как на листовых, так и на рулонных печатных машинах. Большая часть машин цифровой печати работает именно по технологии офсета без увлажнения.
Одним из главных условий является поддержание постоянной температуры и влажности в процессе печати всего тиража. Для соблюдения этого печатные машины, предназначенные для сухого офсета, отличаются от традиционных печатных машин. Изменения не ограничиваются отсутствием увлажняющего аппарата и наличием сложной системы поддержания температурного режима. На тех машинах, которые изначально проектируются как «безводные», вода по специальным каналам внутри формного цилиндра (а иногда и некоторых красочных цилиндров) циркулирует, проходя и через холодильные установки.
Технологию офсета без увлажнения используют в основном как один из способов защиты ценных бумаг, так как по непрерывности тонких штрихов эта технология соперничает даже с металлографией.
Прямой способ плоской печати
Прямая плоская печать
При прямом способе плоской печати изображение на печатной форме зеркальное (нечитаемое) и передается на запечатываемый материал непосредственно с печатной формы без применения дополнительного передаточного звена — офсетного резинотканевого полотна, как в офсетной печати.
К способу прямой плоской печати относятся фототипия, литография, ди-лито и типоофсет.
Фототипия - это безрастровой способ прямой плоской печати с использованием форм, на которых разделение поверхности на печатные и пробельные элементы обеспечивается различной степенью задубливания желатина, содержащего бихроматы щелочных металлов, и набуханием желатина под воздействием увлажняющего спиртового раствора. Поверхность печатной формы для фототипии при сильном увеличении напоминает корку апельсина. Качество оттиска, изготовленного способом фототипии, близко к качеству изображений на фотографии. При изготовлении печатной формы на стеклянной основе достигается превосходная передача тонких штрихов и линий, так как структура стекла аморфна и имеет гладкую, некристаллическую поверхность.
Фототипия - дорогой способ печати, но он очень хорош для печатания цветных и черно-белых фотографий, карандашных рисунков, состоящих из тонких контурных линий и штрихов или карандашных полутонов, а особенно для печати полутоновых изображений с очень тонкими тоновыми и цветовыми переходами, которые характерны, например, для акварельных рисунков.
Литография - наиболее старый способ прямой плоской печати, для которого печатная форма изготавливается на плоском литографском камне. Литография является родоначальником способа плоской печати. Рисунок на ровной плоскости литографского камня наносится жирной специальной краской при помощи пера (для создания тонких штрихов) или кисти (для плашек). Полутоновые изображения наносятся на зернистую поверхность камня литографским карандашом. Изменение интенсивности тона достигается различной силой нажима или нанесением дополнительных карандашных штрихов. После нанесения рисунка поверхность камня должна быть обработана увлажняющим раствором для образования пробельных элементов. Для этой цели используют коллоидные растворы азотной кислоты и гуммиарабика или декстрина.
Зернистая структура поверхности литографского камня (прообраз стохастического растра) допускает использование до 20 различных красок без опасности возникновения муара на многокрасочном оттиске при печати полутоновых изображений.
В настоящее время литография имеет только историческое значение.
Ди-лито - способ прямой плоской печати, при котором зеркальное изображение с печатной формы, изготовленной на алюминиевой основе, передается непосредственно на запечатываемый материал без промежуточного звена (офсетного резинотканевого полотна).
Способ ди-лито требует применения специальных, более вязких красок. Хотя печатная форма изнашивается быстрее, так как находится в постоянном контакте с химически и механически агрессивной бумагой в присутствии увлажняющего раствора, а также постоянно шлифуется абразивным слоем бумаги, качество печати выше, чем при офсетной печати. Дополнительная передача изображения с печатной формы на офсетное полотно, а потом на бумагу приводит к дополнительным искажениям элементов изображения и уменьшает количество печатной краски, которое переходит на бумагу. Отсюда меньшая насыщенность офсетного оттиска по сравнению с оттиском ди-лито.
Типоофсет - способ высокой косвенной печати с использованием в процессе печатания печатной формы способа высокой печати и офсетного цилиндра в качестве промежуточного звена. В типоофсете интегрируются положительные стороны способов офсетной и высокой печати. Давление при печати ниже, чем в высокой печати, и печатная форма не входит в контакт с бумагой, что способствует повышению ее тиражестойкости. Использование печатной формы высокой печати, которая не требует увлажнения, сильно облегчает процесс печатания с использованием красок на спиртовой и водной основе, а не только на основе масла, как при способе плоской офсетной печати. Это сильно расширяет технологические возможности офсетного способа для печати на самых разных материалах, в том числе и с использованием всех видов лака при выборочном лакировании.
К способу плоской печати можно отнести также электрографические и магнитографические способы печати. Печатные и пробельные элементы на печатной форме при этих способах печати находятся в одной плоскости, однако они разделяются диэлектрическими или магнитными свойствами поверхности.
При такой печати используются тонеры - печатные краски в виде порошка.
Электрофотография (электрография) - способ формирования красочного изображения на печатной форме с использованием носителей, электрические свойства которых изменяются под действием излучения оптического диапазона. В качестве носителей применяют селеновые пластины, цилиндры, а также фотопроводящие бумаги и пленки, которые под воздействием света (лазера при электрографии) меняют свою электропроводимость. К способу электрофотографии следует отнести и ксерографию — фирменное название, ставшее нарицательным в русской технической литературе. Во всех копировальных устройствах фирм Xerox, Осе, Canon, Kodak и др. при копировании используется способ электрофотографии.
В электрофотографии изготовление печатной формы занимает очень мало времени. Форма является реверсивной, т.е. после каждого оттиска ее можно разряжать или размагничивать и снова заряжать, располагая печатные и пробельные элементы по-новому. По этой причине такие способы печати применяют для оперативного размножения документов, когда требуется быстро изготовить несколько экземпляров. Качество, которое обеспечивают эти способы печати, пока еще нельзя приравнивать к качеству высокой и плоской (офсетной) печати, но оперативность является сильной стороной электрофотографии.
Способ глубокой печати, или Глубокая печать
При способе глубокой печати передача краски на бумагу в процессе печатания производится с печатной формы, на которой печатные элементы углублены по отношению к пробельным элементам. Краска с пробельных элементов снимается тонкой стальной пластиной — ракелем. Печатная форма изготавливается непосредственно на медной поверхности формного цилиндра. Изображение на форме зеркальное. В глубокой печати, как изображение, так и текст растрируются.
Для способов глубокой печати характерно то, что полутона на оттиске получаются за счет изменения толщины красочного слоя. Качество полутоновых изображений на оттиске глубокой печати недостижимо для других способов печатания. Плавность перехода тонов и оттенков цвета превосходна. Хотя здесь также используется растр, его частота очень высока по сравнению с растрами для других видов печати и он незаметен на оттиске. Этому способствует и жидкая краска, которая, выливаясь на запечатываемый материал из ячеек печатной формы, заливает перемычки между растровыми элементами. Неизбежное присутствие растра при создании текста на печатной форме влияет на ровность штрихов и контурных линий. Штриховые изображения и текст на оттиске получаются неровными, с зазубринами, мелкий текст становится плохо читаемым. Хотя комбинированный способ печатания издания удорожает конечный продукт, тем не менее, он широко применяется буквально с момента изобретения глубокой печати. Текст и штриховые изображения печатают высокой печатью, а полутоновые изображения (фотографии, картины, тоновые рисунки, например акварель, гуашь) - глубокой. Такие издания получаются более дорогими, но они совмещают преимущества каждого из применяемых способов.
Следует отметить, что способ глубокой печати получил широкое распространение и в сфере выпуска неиздательской продукции. Это печать на упаковочных (в том числе и синтетических) материалах, изготовление этикеток, обоев; так называемая декоративная печать-имитация на бумаге рисунка ценных пород древесины, камня, ткани; печатание ценных бумаг; получение изображений на бумаге для последующего воспроизведения их на ткани способом термопереноса.
Несомненным достоинством глубокой печати является высокая скорость печати, достигаемая благодаря использованию красок на основе летучих растворителей, обеспечивающих достаточно быстрое их закрепление. Глубокая печать обеспечивает наиболее точное воспроизведение на оттиске цветовых и градационных параметров изображений оригинала, что позволяет воспроизводить однокрасочные и многокрасочные оригиналы буквально с «фотографической» точностью.
Однако существуют серьезные причины, сдерживающие широкое распространение глубокой печати. В первую очередь это его высокая капиталоемкость, приводящая к концентрации больших производственных мощностей, что во многих случаях затрудняет их эффективное использование; а также все еще довольно значительные затраты на заключительной (контрольно-корректурной) стадии изготовления формных цилиндров и печатных форм на них. Ввиду значительной сложности и длительности изготовления формных цилиндров использование глубокой печати выгодно при больших тиражах - начиная примерно с 150-200 тыс. оттисков.
К глубокой печати относят также глубокую автотипию и металлографию.
Глубокая автотипия - способ глубокой печати с печатной формы, на которой печатающие элементы имеют не только разную глубину, как в глубокой классической печати, но и разные площадь и форму. Опорную сетку для ракеля также создают пробельные элементы, но они имеют разную площадь в зависимости от площади печатающих элементов. Хотя и разные по площади, пробельные элементы, как и в глубокой классической печати, создают неразрывную опорную сетку для ракеля. Технология изготовления печатной формы для глубокой автотипии сильно упрощена. Травление печатных элементов проводят одним раствором за один цикл или форму изготавливают электромеханическим гравированием.
Металлография - способ глубокой печати, при котором печатная форма изготавливается гравированием или травлением на плоской металлической пластине. В металлографии печать проводят красками повышенной вязкости. Применяется этот способ очень редко, - как правило, при печати отдельных фрагментов денежных знаков и ценных бумаг, а также при печати марок, где существует необходимость воспроизвести на оттиске очень тонкие и сложные по конфигурации непрерывные линии. Металлография является безрастровым способом глубокой печати. Особым отличием оттиска металлографии является рельефность изображения на оттиске, созданная вязкой (густой) краской.
Характерные особенности оттисков глубокой печати
Среди характерных признаков глубокой печати можно выделить следующих.
Оттиски характеризуются большой яркостью цветов, насыщенностью цветового тона и вместе с тем мягкостью тоновых переходов изображения. С помощью особых печатных красок можно получать оттиски с матовой бархатной структурой, что значительно повышает изобразительные возможности способа.
Все участки текста, штрихов и тонов изображений на печатной форме, изготовленной пигментным способом, расчленены на растровые элементы, имеющие одинаковые размеры и в большинстве случаев квадратную форму. Однако на оттиске растровые элементы различимы (с помощью лупы) только в светах и полутонах изображений. В глубоких тенях из-за утолщенного слоя краски, перешедшей с печатной формы, они соединяются между собой в сплошные элементы. По этой же причине они незаметны на штрихах текста и изображений, однако, края штрихов получаются пилообразными.
Оттиски глубокой автотипии напоминают оттиски высокой или плоской офсетной печати, однако, текст и штрихи изображений расчленены одинаковыми по площади растровыми элементами.
Как правило, только оттиски, полученные на листовых машинах, имеют примерно такую же форму и размеры растровых элементов, как и на печатной форме. На оттисках, отпечатанных на рулонных машинах, геометрическая форма растровых