Основные способы печати

ВВЕДЕНИЕ 

  Логично начать изложение с определения базовых понятий.

     Способом печати называется полиграфический процесс тиражирования печатного издания.

     Основные  способы печати отличаются принципами создания печатающих и пробельных элементов  на печатной форме и методами передачи печатной краски с печатной формы на запечатываемый материал.

     По  определению печатание (печать) - это процесс переноса красящего вещества (печатной краски, тонера) с печатной формы на запечатываемый материал.

     Печатная  краска - это гетерогенная коллоидная система, состоящая из высокодисперсных частиц пигментов, равномерно распределенных и стабилизированных в жидкой фазе связующего вещества.

     Печатная  форма - это поверхность пластины, плиты или формного цилиндра, изготовленных из разных материалов (светочувствительного слоя или фотополимера, металла, пластмассы, бумаги, пленки, фольги, дерева, литографского камня, сетки), которая служит для образования и сохранения изображения в виде отдельных участков, воспринимающих печатную краску (печатающих элементов) и не воспринимающих ее (пробельных элементов). Краска с печатающих элементов должна легко переходить на запечатываемый материал (бумага, картон, пленка, стекло, жесть и др.) или на передаточное звено, например на офсетное полотно или на тампон, чтобы далее изображение было перенесено на запечатываемый материал.

     Печатные  элементы создают изображение на печатной форме. Они воспринимают краску и затем передают ее на бумагу или промежуточное звено (офсетное полотно, тампон), создавая, таким образом, в процессе печатания красочное изображение на оттиске.

     Пробельные  элементы служат фоном для создания изображения на печатной форме. Они не воспринимают краску.

     Чем четче граница между пробельными  и печатными элементами, тем качественнее печатная форма и получаемый с нее оттиск. Количество качественных оттисков, которое можно получить в процессе печатания до разрушения этих границ, определяют в полиграфии как тиражестойкость печатной формы.

       Способ печати можно определить, рассмотрев внимательно оттиск в микроскоп с 10-50-кратным увеличением.

       У каждого способа печати есть  ряд характерных индивидуальных  признаков.

     Для более надежного определения, каким  способом печати был получен данный оттиск, его следует не только внимательно  осмотреть, но и обратить внимание на запечатываемый материал, провести пальцами по поверхности, понюхать запах краски. Одним словом, необходимо использовать не только различные виды восприятия, но и логическое мышление.

     Знание - сила, которая дает уверенность, расширяя наши возможности. Зная характерные признаки отдельных способов печати, заказчик может прикинуть, как и где отпечатать свою работу, используя сильные стороны того или иного способа печати. Например, карандашные рисунки лучше печатать офсетным способом на грубой немелованной бумаге, а однокрасочные полутоновые фотографии лучше печатать способом глубокой печати. Акварельные тона в офсете получаются мягкими и нежными, а глубокие тени в тоновых иллюстрациях в глубокой печати сочнее. Тексты и оригиналы, содержащие тонкие линии, лучше печатать способом высокой печати, а еще лучше металлографией, а на гофрокартоне ничем, кроме как флексографией или трафаретной печатью, не напечатаешь.

     Знание  особенностей и возможностей отдельных  способов печати позволяет более  грамотно подойти к размещению заказа, переговорам с исполнителями, и это уменьшает вероятность получить печатную продукцию, сильно отличающуюся от того, чего хотелось бы.

     Целью данного изложения является описание основных способов печатания, применяемых  в полиграфии, определение их характерных признаков, областей использования и особенностей оттисков, напечатанных с использованием того или иного способа печати. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ОСНОВНЫЕ  СПОСОБЫ ПЕЧАТИ

     В зависимости от расположения печатных и пробельных элементов на печатной форме можно выделить четыре основных способа печатания: высокий, плоский (офсетный), глубокий и трафаретный.

     Возможна  также классификация и по другим признакам.

     В зависимости от агрегатного состояния  используемого красящего вещества можно выделить два способа печатания:

• с использованием жидких красок различной вязкости;
• с использованием твердых, порошковых красящих веществ - тонеров.

   В зависимости от условий проведения самого процесса также можно выделить два способа печатания:

1. Контактный  способ печатания, при котором печатная форма входит в контакт с поверхностью запечатываемого материала (или промежуточного звена) и печатная краска с печатной формы переходит на промежуточное звено или на запечатываемый материал. При этом способе между печатной формой (промежуточным звеном) с красочным слоем и запечатываемым материалом создается определенное давление, необходимое для перехода краски на запечатываемый материал;

2. Бесконтактный  способ печатания, при котором  печатная форма не входит ни  непосредственно, ни через промежуточное звено в контакт с запечатываемым материалом.

     Далее подробнее рассмотрим основные способы  печатания в зависимости от расположения печатных и пробельных элементов  на печатной форме. 
 
 
 
 

2. ВЫСОКАЯ ПЕЧАТЬ

     При использовании способа высокой печати передача текста и изображения на запечатываемый материал осуществляется с печатной формы, на которой печатные элементы расположены выше пробельных.

       Способ высокой печати был  первым изобретением в области  печатания. Перстни государственных мужей, которыми они запечатывали свои послания с помощью расплавленного воска, были первыми формами высокой печати.

     Ксилография - способ высокой печати, для которого печатная форма с текстом и иллюстрациями вырезалась на доске.

       При высокой печати краска наносится на поверхность выступающих печатных элементов. При соприкосновении с бумагой краска переходит на бумагу. Для полного ее перехода необходимо давление. До изобретения печатных машин для этой цели использовали прессы.

       Для текста и штриховых иллюстраций, состоящих из отдельных штрихов и линий, изготовить печатную форму даже на доске принципиально несложно, так как все печатные элементы находятся на одном уровне. На них легко нанести краску тампоном или валиком, положить бумагу и прижать ее для перехода краски. Простота печатного процесса, легкость изготовления печатной формы надолго сделали высокий способ печати доминирующим. Четкие начертания букв, ровные штрихи и контуры на оттисках высокой печати до сих пор трудно достижимы другими способами печати.

  Поверхность печатных форм высокой печати химически нейтральна и может воспринимать любой раствор. Следовательно, эти формы могут быть использованы для печати с применением красок, как на масленой основе, так и на базе водных и спиртовых растворителей.

     Сегодня металлические формы высокой  печати, изготовленные травлением, фрезерованием или гравировкой (клише, штампы), незаменимы при тиснении обыкновенной и типографической фольгой, тиснении без применения фольги, а также  при конгревном тиснении, когда изображение на бумаге или картоне получается в виде барельефа.

     Однако  использование металлических печатных форм, содержащих вредный для здоровья и экологически опасный свинец, работа с ним в расплавленном при  изготовлении самих форм состоянии  привели к резкому уменьшению доли высокой печати, особенно после появления офсетных форм на алюминиевой основе и фотополимерных форм для флексографии.

     Важным  стимулом для развития и поддержания  конкурентоспособности высокой  печати явилось внедрение гибких полноформатных форм с малой (0,4-0,7 мм) глубиной пробельных элементов. Существенные изменения в технологию высокой печати внесли фотополимерные формы в сочетании с повышением жесткости конструкций печатных машин и применением синтетических декелей из армированных материалов на пористой волокнистой основе. Они значительно повысили эффективность за счет уменьшения затрат времени на подготовку формы и машины к печатанию.

     Фотополимерные  формы одновременно способствовали развитию таких неотъемлемых достоинств способа высокой печати, как хорошая разрешающая способность, позволяющая печатать однокрасочные и многокрасочные иллюстрации с линиатурой до 60 линий/см (а на мелованных бумагах — и до 80 линий/см), графическая, градационная и цветовая точность воспроизведения различных по своему характеру изображений. Эти сильные стороны способа высокой печати обусловлены возможностью получения на оттиске четких контуров штриховых и растровых элементов, а также относительной простотой технологического процесса изготовления печатной формы, подготовки машины к печати и печатания тиража.

       Согласно прогнозам, традиционный  способ высокой печати будет  применяться в основном для  печати текстовой книжно-журнальной  продукции, однокрасочных малоиллюстрированных  газет и других текстовых изданий.

     Характерные особенности оттисков высокой печати:

1. При  рассматривании оттиска высокой  печати в лупу на краях элементов  букв, штрихов, растровых элементов  одно- и многокрасочных оттисков  наблюдается более толстый слой  краски, чем в середине. Это приводит  к получению резко очерченных краев и различной цветовой насыщенности печатных элементов на оттиске.

2. Тоновые  изображения воспроизводятся растровыми  элементами, находящимися обычно  на всех участках изображения,  в том числе и в самых  светлых. При этом растровые элементы оттисков, полученных с фотохимикографических форм или их стереотипов, имеют, как правило, круглую форму - выглядят как точки, а растровые элементы форм, гравированных электромеханическим способом, имеют прямоугольную или квадратную форму.

 3. Многоцветные тоновые изображения воспроизводятся обычно в четыре краски, и на многокрасочных полутоновых изображениях заметна растровая розетка.

4. Из-за  высокого давления при печати  и твердости печатающих элементов  на оборотной стороне некоторых  оттисков наблюдается визуально или прощупывается рельеф, образующийся при вдавливании в бумагу печатающих элементов формы в процессе печати.

5. При  высокой печати в качестве  запечатываемого материала обычно  используют бумагу и картон.

6. Оттиски  высокой печати, как правило, пахнут керосином, так как в качестве связующего печатных красок высокой печати используются нефтепродукты.

7. Благодаря  отсутствию увлажняющего раствора  и высокому давлению печати  тонкие штрихи на изображении  и на знаках текста на оттиске получаются непрерывными и имеют гладкие края.

     К способам высокой печати следует  также отнести флексографскую печать, которая в последнее время  находит все более широкое  применение и стремительно завоевывает  ниши, занятые высокой и офсетной печатью. Флексографская печать является одной из разновидностей способа высокой печати.

  Флексографскую печать проводят с применением эластичных печатных форм, которые могут быть установлены на формных цилиндрах различного диаметра. Особенностью данного способа является возможность установки фрагментарных печатных форм (т.е. печатных форм, состоящих из отдельных фрагментов изображения) на формных цилиндрах. Это дает возможность печатать без разрывов повторяющиеся сюжеты на полотне рулона с очень высокой скоростью. Именно поэтому способ флексографской печати широко используется для печатания обоев, этикеток, упаковок.

     В флексографии используют разнообразные  запечатываемые материалы, такие как  бумага, полиэтиленовая пленка, жесть, самоклеящаяся пленка, металлизированная бумага, фольга, любой картон, включая и гофракартон. Как правило, в лакировальных секциях офсетных печатных машин лак для фрагментарного лакирования наносят с использованием фотополимерных печатных форм.

       Высокая скорость печати на  рулонных или листовых материалах, в том числе и на материалах, не впитывающих печатную краску, дешевые печатные формы из фотополимеров, из-за того что можно их изготавливать фрагментами, и возможность одновременно в одной машине печатать, лакировать, проводить тиснение и высечку делают флексографский способ печати очень перспективным для этикеточной и упаковочной промышленности, а также для печати газет.

Характерные особенности оттисков флексографской печати:

1. Признаки и особенности флексографской печати близки к высокой печати. Однако оттиски флексографской печати либо совсем не пахнут, если используются краски на водной основе, либо имеют спиртовой запах.
2. Кроме того, по сравнению с высокой печатью во флексографской печати рельеф на оттисках практически не ощущается, поскольку здесь используются эластичные, более мягкие формы.
3. Если внимательно в лупу рассматривать штрихи и растровые элементы на оттиске, то заметно скопление краски по их краям, а в середине краски очень мало или ее почти нет.

3. ПЛОСКАЯ ПЕЧАТЬ

  При использовании способа плоской печати передача текста и изображения на запечатываемый материал осуществляется с использованием печатной формы, на которой печатные и пробельные элементы расположены практически в одной плоскости. Они обладают избирательными свойствами восприятия маслосодержащей краски и увлажняющего раствора - водного раствора слабых кислот и спиртов, который наносится на печатную форму перед нанесением краски.

  Различают два основных способа плоской печати: косвенный и прямой.

Плоская косвенная печать

     К способу плоской косвенной печати относят офсетный способ печати, при котором краска с плоской печатной формы передается на бумагу посредством промежуточного офсетного цилиндра, на котором укреплено резинотканевое офсетное полотно. Изображение на печатной форме для офсетного способа печати прямое (читаемое).

     В настоящее время офсетным способом печатаются самые разнообразные  издания - книги, журналы, газеты, изобразительная  продукция, в том числе издания  по искусству, всевозможные рекламные  материалы, этикетки и упаковки. Этот способ печати стал доминирующим благодаря целому ряду объективных причин, таких как:

• универсальные возможности художественного оформления изданий (большая свобода в компоновке материала в пределах полосы, использование разнообразных по конфигурации, размерам и красочности элементов изображения и их сочетаний и т.п.);
• возможность двусторонней печати многокрасочной (в том числе и высокохудожественной) продукции в один прогон;
• большая (по сравнению со способом высокой печати) легкость изготовления крупноформатной продукции на листовых и рулонных машинах при использовании бумаг различной массы и плотности;
• наличие высокопроизводительного и технологически гибкого печатного оборудования;
• улучшение качества и появление новых расходных материалов - бумаг, красок, декельных, резинотканевых офсетных и формных пластин;
• внедрение достаточно гибких и эффективных вариантов формного производства. Сегодня офсетные печатные формы могут изготавливаться фотомеханическими, диффузионными, электрофотографическими, лазерными и другими способами, а применение предварительно очувствленных формных пластин различных типов и автоматизация их экспонирования и обработки способствуют нормализации параметров качества печатных форм;
• использование технологии computer to plate (CtP, прямое изготовление печатной формы, компьютер - печатная форма) сильно укрепило позиции офсетной печати.

   Современное офсетное производство характеризуется  интенсивным использованием электронной, лазерной и вычислительной техники  на всех стадиях подготовки издания к печати и проведения печатного процесса, а также достаточно широким внедрением систем стандартизации и оптимизации.

     Значительные изменения претерпело  в последние десятилетия офсетное  печатное оборудование - ротационные  листовые и рулонные машины. Основная его часть - это многокрасочные машины, построенные по модульному принципу, т.е. состоящие из унифицированных печатных секций. К важнейшим достоинствам листовых машин относятся возможность изменения формата и красочности печатания, широкая номенклатура запечатываемых материалов - от легких бумаг, имеющих толщину менее 0,04 мм и массу менее 40 г/м2, до картона толщиной до 1,2 мм и массой до 1000 г/м2, достаточно высокая рабочая скорость (до 10-18 тыс. оттисков/час для листовых машин и более 45 тыс. оттисков/час для рулонных), сравнительно небольшая величина отходов бумаги и меньшая вредоносность воздействия на окружающую среду.

   Укреплению  позиций листовой офсетной печати способствуют и такие факторы, как:

• постепенный переход от крупнотиражного печатания к выпуску продукции небольшими тиражами (прежде всего, это относится к книжной и рекламной продукции);
• интенсивное оснащение листовых машин микропроцессорными системами контроля и управления, способствующими увеличению производительности и рентабельности печатного процесса, расширение спроса на высококачественную многокрасочную продукцию разнообразных форматов и т.д.

     Технологическая гибкость и экономичность  рулонного офсета в сочетании  с интенсивным внедрением вычислительных  и лазерных технологий в сферу допечатных операций позволяют ему эффективно конкурировать, с одной стороны, с листовым офсетом при печатании небольших тиражей, а с другой - с глубокой и высокой печатью при изготовлении продукции крупными тиражами. 
 

Характерные особенности оттисков плоской офсетной печати: 

       Способ плоской печати подразумевает  передачу изображения на запечатываемый  материал с печатной формы,  на которой печатающие и пробельные  элементы расположены практически  в одной плоскости и обладают  избирательным восприятием печатной краски на базе жиров и увлажняющего раствора на базе водно-спиртовых растворов.

     Сегодня наиболее распространенным видом плоской  печати является офсетная печать.

     Оттиски плоской офсетной печати характеризуются следующими особенностями:

1. При  рассматривании оттиска через  лупу видно, что красочный слой  распределяется практически равномерно  по всей площади печатных элементов.  Равномерное нанесение краски  обеспечивает одинаковую насыщенность  печатных элементов оттиска. Однако  из-за возможного растаскивания краски и неровностей офсетной (немелованной) бумаги края печатных элементов на оттиске могут получаться немного волнистыми и рваными. На плашках штриховых изображений, напечатанных на офсетной немелованной бумаге, печатная краска ложится неравномерно из-за неровностей запечатываемой бумаги.

2. Полутоновые  изображения воспроизводятся на  оттиске с помощью растровых  элементов, отличающихся по площади,  форме и цвету. В самых светлых  участках они достигают минимальных  размеров (1-3%) и могут отсутствовать в бликах на изображении. В большинстве случаев форма мелких и средних растровых элементов приближается к круглой. Стоит отметить, что в офсетной печати обычно используются растровые структуры более высоких линиатур, чем в высокой печати, хотя в последнее время применение в высокой печати фотополимерных печатных форм уменьшило это различие.

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.

       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.