Печатные издания

В заключении форма высушивается и подвергается дополнительной обработке: УФ-облучению или нагреву, что увеличивает степень полимеризации печатающих элементов формы. Для изготовления таких форм применяется специализированное оборудование.

Формы из жидких фотополимеризующихся материалов обладают стоимостью в несколько раз ниже, чем изготовленные из твердых материалов, но при этом они характеризуются худшим качеством воспроизведения растровых изображений. Широкого применения они не находят.

3.3.2.2 Изготовление фотополимерных флексографских форм

Флексография - разновидность высокой печати, характеризующаяся применением эластичных печатных форм и маловязких быстросохнущих красок.

Эластичные печатные формы имеют значительные преимущества перед жесткими формами: возможность печатания при небольшом давлении печати на различных, в том числе невпитывающих материалах (бумага, картон, пленки, пластики, целафан, металл и пр.). При этом они отличаются высокой тиражестойкостью, свыше 1 млн. экземпляров.

На современный момент определены три основных области применения флексографских форм:

· формы для запечатывания гибкой упаковки;

· формы для запечатывания картона, гофрокартона и материалов с шероховатой поверхностью;

· формы для лакирования офсетных оттисков.

Тонкие формы используют для высококачественной растровой флексографской печати, более толстые с глубоким рельефом - для запечатывания гофрокартона.

Формы предназначены для печатания флексографскими красками на спиртовой или водной основе, УФ - красками и лаками. Они совместимы с масляными красками и агрессивными растворителями, например ацетатами или кетонами.

Способ изготовления фотополимерных флексографских форм основан на том же принципе, что и способ получения обычных фотополимерных форм высокой печати т. е. формирование печатающих элементов путем полимеризации материала под действием излучения, и удаления не затвердевшей массы на участках образования пробельных.

Существует два направления производства фотополимерных флексографских форм: из твердых материалов и из жидких.

Изготовление фотополимерных флексографских форм из твердых материалов. В качестве твердого материала используют пластину, произведенную в промышленных условиях, которая состоит нескольких слоев (рис 11): защитной пленки, разделительного слоя, полимерного слоя и полиэфирной пленки.

Рис. 11. Структура фотополимеризующейся пластины для получения флексографских форм традиционными методами

Полиэфирная основа и защитная пленка (т. е. крайние слои) предохраняют слой полимера от прямого контакта с окружающей средой.

При этом пластина остается гибкой и эластичной. Формат и толщина требуемой пластины определяется конструкцией печатной машины.

Для обычных фотополимерных форм в качестве оригинала используют негатив.

Процесс получения фотополимерных флексографских форм производится с использованием специализированного оборудования. Для экспонирования используются ртутные лампы УФ излучения с длиной волны 360 мм. Само экспонирование осуществляется в экспонирующем устройстве с вакуумной системой прижима негатива и формы друг к другу. Для удаления не затвердевших масс и сушки применяют вымывные и сушильные устройства

Процесс изготовления флексографской формы из твердых фотополимеризующихся материалов состоит из следующих этапов:

1. Экспонирование оборотной стороны.

2. Основное экспонирование (экспонирование изображения).

3. Вымывание.

4. Сушка.

5. Дополнительная обработка светом.

6. Дополнительное экспонирование.

Экспонирование оборотной стороны представляет собой воздействие УФ излучения на слой полимера через полиэфирную пленку - основу. Эта операция преследует несколько целей:

- определяется глубина рельефа для готовой печатной формы;

- из-за повышения светочувствительности сокращается продолжительность экспонирования изображения, в частности отдельно стоящих и мелких элементов изображения;

- повышается устойчивость печатающих элементов за счет прочного соединения с основанием рельефа и обеспечивается стабильная структура боковых граней;

- обеспечивается сцепление между полиэфирной основой и полимерным слоем;

- в процессе вымывания ограничивается впитывание растворителя и максимальная глубина вымывания.

Перед проведением основного экспонирования защитная пленка удаляется с поверхности формы. Негатив накладывают на пластину эмульсионной стороной. При проведении этой технологической операции на форме образуется позитивное рельефное изображение. Построение изображения начинается на поверхности формы и продвигается вниз в виде конуса, тем самым, обеспечивая идеальный, для форм высокой печати, профиль печатающих элементов с резкими границами и боковыми гранями.

При вымывании растворителем и обработке щетками удаляются незаполимеризованные участки формы. Остается рельеф с поверхностью, соответствующей прозрачным участкам негатива.

В процессе сушки испаряется растворитель, впитавшийся в форму во время вымывания. Форма приобретает нужную толщину, но поверхность остается достаточно липкой. Операцию сушки производят с использованием сушильных устройств.

После дополнительной обработки УФ лучами с длиной волны 254 мм и окончательного экспонирования УФ лучами с длиной волны 360 мм форма получает окончательную прочность и долговечность, за счет сшивания всех частей мономера. Дополнительную обработку проводят в специальных отделочных установках.

Изготовление фотополимерных флексографских форм из жидких материалов. Способ получения фотополимерных флексографских форм из жидких материалов не имеет принципиальных отличий от метода получения тех же форм из твердых пластин, кроме агрегатного состояния самого материала. Характерной особенностью этой технологии является использование специализированного для данного способа оборудования, каждый вид которого объединяет выполнение нескольких технологических операций:

1. Устройство для нанесения слоя и экспонирования

2. Устройство для удаления незаполимеризованного материала, вымывания, дополнительного экспонирования, дополнительной обработки, сушки.

3. Резервуар для жидкого полимера.

Каждая из этих установок имеет варианты в зависимости от формата формы. Весь процесс ведется в полуавтоматическом режиме.

Изготовление фотополимерных флексографских форм с использованием лазерной и цифровой техники. Эта технология предусматривает использование пластин содержащих твердый фотополимеризующийся материал. Характерной особенностью, специально изготавливаемых для этого метода, формных пластин является наличие слоя, чувствительного к лазеру (рис 12).

Рис. 12. Структура фотополимеризующейся пластины для получения флексографских форм с использованием лазерной техники

Все процессы данной технологии не отличаются от технологии изготовления фотополимерных флексографских форм из твердых материалов, за исключением стадии основного экспонирования. Получение формы не предполагает использование негатива. Изображение с компьютера издательской системы передается в лазерное экспонирующее устройство. После удаления верхней защитной пленки, на слое чувствительном к лазеру выжигаются участки, соответствующие будущим печатным элементам - создается так называемая маска. Далее происходит экспонирование фотополимеризующегося слоя УФ лучами через маску. Маска имеет достаточно плотный контакт с фотополимеризующимся слоем, и использовать вакуум для дополнительного прижима не требуется. Последнее обстоятельство приводит к меньшему рассеянию УФ лучей и формированию более четких печатающих элементов, что несколько повышает качество изображения.

3.3.3 Изготовление печатных форм глубокой печати

При применении способа глубокой печати передача изображения и текста на запечатываемый материал производится с печатной формы, печатающие элементы которой углублены по отношению к пробельным.

Печатающие элементы способа глубокой печати -- это ячейки разного объема.

Пробельные элементы -- это перегородки между ячейками, находящиеся на одном уровне с поверхностью печатной формы, связанные между собой и образующие неразрывную сетчатую поверхность.

При нанесении красочного слоя происходит заполнение ячеек печатающих элементов с покрытием сети пробельных. Затем ракель - тонкая стальная пластина, скользя по сетчатой поверхности, удаляет краску с пробельных элементов, оставляя ее только в ячейках печатающих элементов. Таким образом, сеть пробельных элементов служит опорой для ракеля.

Сетчатая структура пробельных элементов, разбивающая изображение на печатающие элементы-ячейки, образуются с помощью растра в процессе изготовления печатной формы. Растр для глубокой печати по структуре, назначению и способу применения принципиально отличается от растра, используемого в высокой и офсетной печати.

Линиатура растров глубокой печати составляет 80, 100, 120 линий/см., т. е. на каждом квадратном сантиметре формы глубокой печати образуется от 6400 до 14400 ячеек. Форма ячеек может быть самой разной, в зависимости от используемого растра, как показано на рис. 13.

Рис. 13. Растры для глубокой печати: 1 - квадратный; 2 - прямоугольный; 3 - ромбический; 4 - нерегулярный

Различают четыре вида печатных форм для глубокой печати:

1. Ячейки, образующие регулярную структуру, одинаковые по форме и площади, но различающиеся по глубине (традиционная глубокая растровая печать);

2. Ячейки, образующие регулярную структуру, одинаковые по форме и глубине и различающиеся по площади (глубокая автотипия);

3. Ячейки, образующие регулярную структуру, одинаковые по форме и различающиеся по площади и глубине (гравирование печатной формы алмазным резцом в виде пирамиды, например, на гелиоклишографах);

4. Печатающие элементы -- штрихи, имеющие различную форму и глубину и, как правило, распределенные нерегулярно (ручные способы изготовления печатной формы).

Только при использовании печатных форм четвертого вида в процессе печати применяют вязкие краски. Для всех остальных форм используемая краска имеет меньшую вязкость для максимального заполнения мелких ячеек печатающих элементов.

Различная тональность изображения на оттиске обеспечивается не разной площадью печатающих элементов как в высокой и офсетной печати, а разной толщиной слоя краски. В традиционном способе глубокой печати толщина слоя зависит от глубины печатающих элементов. Темным участкам изображения соответствует наибольшая глубина ячеек (до 80 мкм), а светлым наименьшая (6 мкм).

Следует отметить, что при получении оттиска маловязкая краска несколько растекается по запечатываемой поверхности и скрывает тонкие незапечатанные участки, оставленные сеткой пробельных элементов.

Формным материалом в способе глубокой печати служит металлический цилиндр. Печатающие элементы -- углубления создаются двумя принципиально разными способами: травлением или гравированием. Электронно-механическое гравирование, а также гравирование лазером в настоящее время, имеют наибольшее распространение, но для полноты обзора будет рассмотрен и классический метод.

3.3.3.1 Формы глубокой печати, изготовленные травлением

Традиционный технологический процесс изготовления печатных форм для способа глубокой печати основан на сочетании фотохимических, электрохимических и механических процессов. Он состоит из следующих основных операций:

1. Изготовление фотоформ.

2. Подготовка формного материала.

3. Перенос изображения с фотоформы на формный материал.

4. Травление формы и ее отделка.

Изготовление фотоформ. В качестве фотоформ в высокой печати используются диапозитивы. Получение штриховых и текстовых диапозитивов происходит точно так же, как и при подготовке фотоформ для высокой и плоской печати. При подготовке полутоновых диапозитивов растрирование не производится. Изображение на фотоформах используется обратное (зеркальное).

Подготовка формного материала. В большинстве случаев печать в промышленных масштабах способом глубокой печати выполняется на ротационных машинах, а печатные формы глубокой печати изготовляются, как правило, непосредственно на формных цилиндрах, диаметр и длина которого соответствует типу печатных машин. Формный цилиндр представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из (рис. 14): стального цилиндра (1), слоя никеля (2), основного слоя меди (3), серебряного разделительного слоя (4) и медной рубашки (5).

Рис. 14. Строение формного цилиндра глубокой печати: 1 - стальной цилиндр, 2 - слой никеля, основной слой меди, 4 - серебряный разделительный слой, 5 - медная рубашка

Подготовка формного цилиндра к переносу изображения заключается в следующем:

1. Механическая и химическая обработка поверхности стального цилиндра.

2. Осаждение гальваническим путем тонкого (5-10 мкм) слоя никеля, необходимого для более прочного сцепления основного слоя меди с поверхностью стального цилиндра.

3. Гальваническое наращивание основного слоя меди и механическую обработку ее поверхности.

4. Нанесения на основной медный слой химическим способом тонкого разделительного слоя серебра, обеспечивающего отделение съемного покрытия - медной рубашки.

5. Гальваническое наращивание медной рубашки толщиной 80-100 мкм с последующей ее полировкой.

На медной рубашке в процессе изготовления формы получают печатающие и пробельные элементы, а после печатания ее надрезают и отделяют от остальной конструкции благодаря разделительному слою.

Повторное многократное использование цилиндров занимает в несколько раз меньше времени и сводится к замене медной рубашки.

Перенос изображения с фотоформы на формный материал. Формы глубокой печати изготавливаются пигментным и беспигментным способом. В первом случае информация с фотоформ переносится с начала на промежуточный носитель-пигментную бумагу, а с него на формный цилиндр. Во втором перенос осуществляется непосредственно на формный цилиндр.

Пигментная бумага состоит из бумажной подложки, на которую нанесен пигментно-желатиновый слой, содержащий целевые добавки: мыло, глицерин, сахар. Мыло способствует нанесению равномерного слоя, глицерин придает слою эластичность, сахар увеличивает липкость и растворимость незадубленного слоя. Во избежание темнового дубления этот материал поступает от производителя неочувствленным. Очувствление пигментной бумаги происходит в результате воздействия на нее раствора бихромата калия K2Cr2O7. Задубливание пигментно-желатинового слоя происходит под действием сине-фиолетовых лучей.

Пигментный способ получения печатных форм глубокой печати. Пигментный способ переноса изображения на формный цилиндр состоит из трех этапов:

1. Изготовление пигментной копии.

2. Перенос пигментной копии на формный цилиндр.

3. Проявление копии на формном цилиндре.

Изготовление пигментной копии осуществляется в копировальных станках, которые используются так же при изготовлении форм плоской офсетной печати. Особенность процесса заключается в том, что предварительно очувствленная пигментная бумага экспонируется дважды. С начала на нее проецируют растр. Растр глубокой печати представляет собой стеклянную пластину, на поверхность которой нанесены непрозрачные растровые элементы, разделенные прозрачными линиями. В результате пигментно-желатиновый слой расчленяется задубленными на одинаковую глубину линиями, соответствующие прозрачным линиям растра (рис 15).



Рис. 15. Схема изготовления формы глубокой печати пигментным способом: 1 - растр, 2 - пигментножелатиновый слой, 3 - тоновый диапозитив

Затем на растрированную пигментную бумагу накладывают диапозитив и проводят второе экспонирование. Участки пигментной бумаги задубливаются пропорционально оптической плотности соответствующих им участков диапозитива. Чем меньше оптическая плотность диапозитива т. е. чем прозрачней участок, тем больше глубина задубливания соответствующего участка копировального слоя, и наоборот чем прозрачней участок диапозитива, тем меньше толщина задубленного слоя. Таким образом, в результате экспозиции растра и диапозитивов на очувствленную пигментную бумагу пигментно-желатиновый слой расчленяется линиями сетки растра на одинаковые по площади ячейки. Растровые линии задубливаются на одинаковую глубину. Глубина задубленного слоя в ячейках различна, но не превышает глубину задубливания растровых линий.

Перенос пигментной копии на формный цилиндр осуществляется в пигментно-переводных станках. Экспонированную копию прикатывают пигментно-желатиновым слоем к обезжиренной поверхности формного цилиндра. Затем при вращении цилиндра в воде набухает желатиновый слой и от него отделяется бумажная основа. Далее вымываются все незадубленные участки пигментно-желатинового слоя т. е. происходит проявление копии. Таким образом, в результате проявления на медной поверхности формного цилиндра остается слой, состоящий из задубленных растровых линий и задубленных на разную толщину ячеек. Проявленную копию сушат.

Травление формы и ее отделка. На высушенной пигментной копии перед травлением все элементы, не подлежащие травлению, покрывают лаком или специальной краской. Травление форм производится растворами хлорного железа. Особенностью этого процесса является травление печатающих элементов сквозь пигментно-желатиновый слой. Различают три стадии процесса:

1. Набухание пигментно-желатинового слоя в травящем растворе

2. Проникновение травящего раствора через задубленный слой к поверхности меди.

3. Собственно травление.

Химические реакции травления протекают по схеме:

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2;

Cu+ FeCl3=CuCl +FeCl2.

Продукты реакции - хлорная медь и хлористое железо удаляются с поверхности меди, диффундируя через пигментно-желатиновый слой и переходя в травящий раствор. Скорость диффузии травящего раствора через пигментно-желатиновый слой к поверхности меди увеличивается при уменьшении толщины слоя и концентрации раствора хлорного железа. Под тонкими участками слоя травление начинается раньше и протекает интенсивнее, чем под более толстыми слоями. Градацию углублений регулируют также путем изменения концентрации, времени действия травящего раствора и введения добавок, увеличивающих проницаемость пигментно-желатинового слоя.

В результате травления под пигментно-желатиновым слоем получаются печатающие элементы необходимой глубины - от 3 до 35 мкм. Через слои, полученные от копирования растровых линий, травящий раствор не поступает и линии не травятся, образуя перегородки для опоры ракеля при печатании.

После травления с формы удаляются соответствующими растворами пигментно-желатиновый слой. В итоге получается печатная форма, печатающие элементы которой имеют одинаковую площадь и переменную глубину.

После получения пробного оттиска проводят отделку печатной формы, которая заключается в уменьшении или увеличении глубины ячеек, исправлении или нанесении букв и цифр, устранении механических повреждений - забоин, царапин, перетравленных или недотравленных элементов.

Беспигментный способ получения форм глубокой печати (глубокая автотипия). Этот способ применяется для печатания продукции, к которой не предъявляется высоких требований тоновоспроизведения.

Суть его заключается в непосредственном копировании предварительно растрированных изображений на формный цилиндр (минуя пигментную бумагу) и в прямом не диффузионном травлении печатающих элементов.



Рис. 16. Схема изготовления формы глубокой печати беспигментным способом

С помощью специальных растров (рис. 16) изготавливают диапозитивы, которые копируют на формный цилиндр, покрытый копировальным, негативным фотополимеризующимся слоем. В результате экспонирования полимеризуется слой на будущих пробельных элементах. После удаления незаполимеризованного слоя с печатающих элементов производится их химическое травление в растворе хлорного железа. В результате этого почти все печатающие элементы травятся на одинаковую глубину (10-16 мкм). Удалением копировального слоя заканчивается процесс изготовления формы.

Полученные формы имеют различные по площади, но одинаковые по глубине печатающие элементы, которые разделены сетью пробельных элементов, служащих при печатании опорой для ракеля. Тональность изображения передается таким же образом, как в высокой и плоской офсетной печати -- различными по площади печатающими элементами, при одинаковой толщине красочного слоя. Это значительно сужает градационные возможности по сравнению с формами, изготовленными пигментным способом.

3.3.3.2 Формы глубокой печати, изготовленные гравированием

Гравирование на аналоговых и цифровых электронно-механических автоматах. Аналоговые гравировальные аппараты, состоят из двух секций: развертывающей и гравирующей. В зависимости от размера изготавливаемых форм эти секции могут быть размещены в одном устройстве или могут быть выполнены в виде двух отдельных установок.

На рис. 17 представлена схема электромеханического гравирования.

Рис. 17. Принципиальная схема электромеханического гравирования цилиндра глубокой печати

Оригинал, полученный с монтажа фотоформ, закрепляется на цилиндре сканирующей установки. На одном валу с оригиналодержателем синхронно вращается формный цилиндр, помещенный в гравировальное аппарат. Сканирующая система перемещается вдоль вращающегося оригинала и производит считывание и передачу электронного сигнала в устройство, управляющее алмазным резцом гравировального аппарата.

В цифровых устройствах управление процессом гравирования осуществляется из массива данных компьютерной издательской системы, что исключает необходимость монтажа сканируемого оригинала на вращающемся синхронно с гравируемым цилиндром. Цифровой гравировальный автомат сконструирован по типу токарного станка и состоит из барабана закрепляющего формный цилиндр, и гравировальной головки.

Особенности лазерного гравирования форм глубокой печати. Установка для изготовления форм глубокой печати при помощи лазера включает в себя секцию привода цилиндра и секцию лазерного экспонирования.

Принцип переноса изображения на формный цилиндр осуществляется по схеме «компьютер - печатная форма» и заключается в следующем. В начале на цилиндре получают ячейки растра одинаковой глубины (порядка 50 мкм). Затем ячейки заполняют эпоксидной смолой, напыляемой электростатическим способом. Отполированный цилиндр устанавливают в гравировальный автомат. На поверхности цилиндра фокусируют луч углекислого (CO2) лазера. Этот луч, попадая на ячейку, испаряет эпоксидную смолу, на глубину пропорциональную своей мощности. Таким образом, под воздействием луча лазера переменной мощности образуются ячейки печатающих элементов требуемой глубины. Характерной особенностью этого метода является возможность повторного использования формного цилиндра без смены тиражной рубашки. Форму очищают от краски и эпоксидной смолы, а за тем, минуя стадию травления, весь процесс повторяют снова. Цикл регенерации может повторяться 5-10 раз, верхний слой меди должен быть заменен.

3.4 Основы полиграфического воспроизведения многоцветных изобразительных оригиналов

Свет или световое излучение -- это электромагнитные колебания, воздействия которых вызывает зрительные ощущения.

Цвет - одно из свойств объектов материального мира, воспринимаемое как осознанное зрительное ощущение. Тот или иной цвет «присваивается» человеком объектам в процессе их зрительного восприятия.

Световые излучения могут быть простыми (монохроматическими) и сложными.

Монохроматические излучения (от греч. monochromos -- одноцветный) имеют определенный цвет и не могут быть разложены на простые составляющие. Такие излучения можно наблюдать только в лабораторных условиях, например, при разложении белого дневного цвета трехгранной призмой. Полученный при этом спектр состоит из монохроматических излучений в диапазоне длин волн 400-700 нм (рис. 18).

Рис. 18. Схема разложения луча белого дневного света на спектр



В спектре располагается непрерывный ряд цветов от фиолетового до красного. Для решения большинства задач многокрасочного репродуцирования видимый спектр условно разделяют на три зоны: синюю 400-500 нм, зеленую 500-600 нм и красную 600-700 нм.

Каждая зона включает в себя множество цветов. В синюю зону входят сине-фиолетовые, синие и голубые. В зеленую зеленые, желто-зеленые и желтые. В красную оранжевые и красные.

Сложное световое излучение -- это смеси излучений различных длин волн. Его излучают солнце и практически все искусственные источники света. Таким образом, все окружающие нас предметы освещены светом сложного спектрального состава. Цвет того или иного спектрального состава характеризуется тремя параметрами: цветовым тоном, насыщенностью и светлотой.

Цветовой тон - качественная субъективная характеристика цвета, которая познается через ощущения и определяется понятиями. Например, синий цвет, зеленый цвет, красный цвет, желтый цвет и т. д. Цветовой тон предметов зависит от избирательного спектрального пропускания прозрачных предметов и избирательного спектрального отражения непрозрачных предметов. В нашем сознании цветовой тон может ассоциироваться с окраской хорошо знакомых предметов (т. н. памятные цвета). Например, малиновый, вишневый, розовый, сиреневый, кирпичный, болотный, морской волны и т. д.

Насыщенность цвета - качественная субъективная характеристика цвета, которая определяется интенсивностью ощущения. Насыщенность цвета ассоциируется в нашем сознании с количеством красящего вещества.

Натренированный глаз при ярком дневном освещении различает до 180 цветовых тонов и до 16 ступеней (градаций) насыщенности каждого цветового тона.

Светлота -- субъективная характеристика цвета, которая определяется ощущением объективной величины яркости. Когда одновременно рассматриваются разноокрашенные предметы, мы отчетливо видим, какие из них светлее, какие темнее, хотя они различны по цветовому тону.

Цвета, имеющие определенный тон, называются хроматическими, а бесцветные, не имеющие никакого тона, ахроматические. К ним относится белый, все серые и черный цвета. Любой хроматический цвет может быть сопоставим по светлоте с ахроматическим цветом. Чем меньше насыщенность хроматического цвета тем ближе он к ахроматическому и тем легче найти соответствующий ему по светлоте ахроматический цвет.

Цвет, того или иного предмета различим, когда на него падает луч белого света. На глаз действуют лучи, отраженные непрозрачным предметом или прошедшие через прозрачный предмет. С помощью глаза мы получаем количественную характеристику попавшего света, а каждый из трех его цветоощущающих центров реагирует на лучи только одной зоны спектра: синей, зеленой или красной. В этом существует закономерность трехцветной теории зрения и деление видимого спектра на три зоны.

Если возбужден один из цветовозбуждающих центров, мы видим простой цвет: синий, зеленый, красный. При возбуждении двух цветоощущающих центров возникает ощущение сложного цвета. Например, если в равных количествах действуют лучи зеленой или красной зон спектра, мы ощущаем желтый цвет, зеленой и синей -- голубой цвет, синей и красной пурпурный цвет. Белый цвет ощущается при одинаковом максимальном воздействии на глаз лучей всех трех зон спектра. Серый цвет ощутим при одинаковом ослаблении интенсивности лучей. Если ни один из лучей, принадлежащих видимому диапазону, не воздействует на глаз, то создается ощущение черного цвета. Таким образом, ощущение нами различных цветов есть результат воздействия на наш глаз лучей трех зон спектра, взятых в различных соотношениях.

Синтез цветов. Субтрактивный синтез цвета (от лат. soubtragare -- вычитать) получение цвета в результате вычитания отдельных спектральных составляющих из белого света. Такой синтез наблюдается при освещении белым светом окрашенных прозрачных слоев цветного оттиска. Свет падает на цветной участок; при этом часть его поглощается (вычитается) красочным слоем, а остальная часть, отражаясь, в виде окрашенного потока попадает в глаз наблюдателя. В субтрактивном синтезе основными (первичными) цветами являются желтый, пурпурный и голубой. Их смешением можно получить все другие цвета.

При наложении пурпурной краски на желтую мы получим красный цвет, т. к. из падающего белого света пурпурная краска поглотит («вычтет») зеленые, а желтая -- синие излучения. От белой поверхности бумаги отразятся и попадут в глаз только красные излучения. Нанося голубую краску на желтую, мы получим зеленый цвет, а при наложении голубой краски на пурпурную получается синий цвет. На участке, где одновременно наложены желтая, пурпурная и голубая краски из падающего белого цвета последовательно «вычитаются» красные, зеленые и синие излучения, благодаря чему получается цвет близкий к черному (теоретический черный). С увеличением толщины поглощение излучений возрастает. Таким образом, накладывая друг на друга слои различной толщины двух или трех красок основных цветов, мы можем получить самые различные цвета: зеленые, оранжевые, красные, фиолетовые, коричневые и т. д.

На принципах субтрактивного синтеза основано получение многоцветных изображений в цветном кино и фотографии, а также в живописи. Образование цветов на полиграфических оттисках в участках непосредственного наложения друг на друга двух или более цветных красок осуществляется по правилам субтрактивного синтеза. Для обеспечения такого синтеза эти краски должны быть максимально прозрачными.

Аддитивный синтез цвета (от лат. additio -- сложение) происходит при смешении (суммировании) различных цветов излучений. Основными излучениями для этого синтеза являются красные, зеленые и синие т. е. зональные цвета спектра. По принципу смешения цветов различают три варианта аддитивного синтеза:

1. Сложение излучений вне глаза. Например, на белом экране может быть получен любой цвет путем смешения двух или трех излучений зональных цветов. Синие и зеленое излучение на экране образуют голубой цвет, красное и синее -- пурпурный и т. д.

2. Пространственное смешение, основанное на ограниченной разрешающей способности глаза. Мы не различаем отдельно стоящие мелкие разноцветные элементы, если расстояние между ними меньше 0,1 мм, а воспринимаем их слитно. В результате получается цвет аддитивной смеси, полученный оптическим смешением излучений.

3. Последовательное смешение -- образование различных цветов при быстрой смене излучений вне глаза благодаря инерционности зрения. Автотипный синтез цвета - воспроизведение цвета в полиграфии, при котором цветное полутоновое изображение формируется разноцветными растровыми элементами (точками или микроштрихами) с одинаковой светлотой (насыщенностью) отдельных печатных красок, но различных размеров и форм. При этом эффект полутонов сохраняется благодаря тому, что тёмные участки оригинала воспроизводятся более крупными растровыми элементами, а светлые - более мелкими. При наложении растровых элементов на оттиске в процессе печатания синтез цвета носит смешенный аддитивно-субтрактивный характер.

Общая схема 4-х красочного репродукционного процесса изготовления цветоделенных фотоформ. Процесс разложения цветного изображения оригинала на составляющие его однокрасочные изображения, соответствующие триадным цветам (желтый, пурпурный, голубой) называется цветоделением.

Формы, воспроизводящие не весь оригинал, а определенные его цвета, называют цветоделенными формами.

Краска, которой будет производиться печатание с одной из цветоделенных печатных форм, называется выделяемой.

Если на каждую из трех печатных форм нанести краску соответствующего цвета и произвести последовательное печатание с них на один и тот же лист бумаги, точно совмещая изображения, то в результате синтеза цвета получается многокрасочное изображение т. е. репродукция оригинала.

Цветоделение осуществляется с использованием светофильтров, светоделительных зеркал и призм.

Светофильтр во время экспонирования пропускает не все излучения, отраженные оригиналом, а только те, которые соответствуют цвету светофильтра. Поскольку оригинал отражает в той или иной мере излучения трех зон спектра, то светофильтры должны быть зональных цветов: синего, зеленого и красного. Соответственно, применяя при экспонировании разные светофильтры из цветного оригинала можно выделить составляющие: красную, зеленую и синюю.

Светоделительные (или полупрозрачные) зеркала делят один световой пучок на два, распространяющихся в разных направлениях, а именно, часть лучей они пропускают, а часть отражают. Такие зеркала представляют собой плоскую полированную стеклянную пластину, с нанесенным на ее поверхность тонкой полупрозрачной пленки металла. Набор из трех зеркал, каждое из которых имеет разную толщину металлической пленки, разделяет световой поток на три зоны спектра: красную, зеленую и синюю (рис. 20).



Рис. 20. Барабанный сканер: а - с дихроичными зеркалами, б - с цветоделительной призмой

Преломляющие призмы также разлагают излучение на монохроматические составляющие: красную, зеленую и синюю (рис. 17)

Современные методы цветоделения происходят по схеме: сканер -- компьютер издательской системы -- фотовыводное устройство. Сканеры, посредством светофильтров, светоделителных зеркал или призм, ПЗС-устройств и аналогово-цифровых преобразователей, записывают изображения оригинала в файл (битовую карту), содержащую цветовую информацию о каждом пикселе изображения. Файл записывается компьютером издательской системы, и после редакции направляется в фотовыводное устройство для получения комплекта цветоделенных фотоформ. Изображение в цифровом виде может быть получено также с использование цифрового фотоаппарата, либо графического редактора и уже содержит информацию с учетом цветоделения.

Идеальные и реальные печатные краски. Общая схема процесса полиграфического воспроизведения многоцветного оригинала была рассмотрена при идеальных условиях, характеризующихся, прежде всего применением теоретически идеальных печатных красок для цветового синтеза изображения на оттиске. Такие краски должны быть прозрачны, полностью отражать излучения двух зон спектра и полностью поглощать излучения третьей зоны. Однако печатных красок, обладающих такими свойствами, нет. Реально существующие краски не совсем прозрачны и рассеивают свет. Кроме того, они не имеют полного отражения и поглощения ни в одной из зон спектра.

Печатные краски для воспроизведения многоцветных оригиналов выпускают в виде комплектов трех красок, цвет которых получен в результате сложения двух монохромных зональных цветов (красного, зеленого и синего). Таким образом, красный и зеленый дают желтый, красный и синий дают пурпурный, а синий и зеленый дают голубой.

Обычно тремя реальными красками невозможно получить на оттисках высокой и плоской печати черные и нейтрально серые цвета, имеющиеся на многих оригиналах. Они получаются недостаточно насыщенными, и репродукция в этом случае выглядит осветленной по отношению к оригиналу. Для учета этой особенности на трех красочное изображение печатают четвертое цветоделенное изображение -- черное. Черная краска улучшает воспроизведение деталей в тенях репродукции: ее темные участки становятся чернее, а светлые кажутся еще более светлыми. Таким образом, большинство многоцветных оригиналов воспроизводятся последовательным печатанием четырьмя красками.

Исходя из рассмотренного синтеза цветов и некоторых особенностей воспроизведения многокрасочных оригиналов, любой многоцветный оригинал можно воспроизвести полиграфическим способом тремя основными красками: желтой, пурпурной и голубой, так называемой триадой, и дополнительной черной. Для этого необходимо изготовить с многоцветного оригинала четыре фотоформы, затем четыре печатных формы, а затем произвести печать по очереди четырьмя красками на один лист бумаги, точно совмещая цвета.

Применение четвертой черной краски не противоречит принципу трехкрасочного воспроизведения цветов, так как черную краску теоретически и практически можно рассматривать как смесь трех цветных красок. Черная краска одновременно заменяет три цветные и вместе с тем увеличивает их общее количество за один краскопрогон в печатной машине.

Следует заметить, что каждое цветоделенное изображение из четырех в наборе подвергается растрированию. Для того чтобы точки разных цветов не накладывались одна на другую непосредственно, а лишь частично перекрывались угол расположения растровых линий у каждого изображения свой. Для пурпурного обычно применяют углы линий растра 75о, для желтого 90о, для голубого 105о, а для черного 45о.

Таким образом, при воспроизведении цветных оригиналов способами плоской и высокой печати в создании цветовых оттенков на цветной репродукции участвуют 16 разноокрашенных растровых элементов:

· незапечатанная бумага;

· три одинарные (основные) цветные печатные краски и черная:

желтая, пурпурная, голубая и черная;

· три бинарные (парные) наложения трехцветных печатных красок: желтая + пурпурная, желтая + голубая, пурпурная + голубая;

· двойные наложения цветная + черная:

· желтая +черная, пурпурная + черная, голубая + черная,

· тройные наложения основных печатных (цветные и черная): желтая + пурпурная + черная, желтая + голубая + черная, пурпурная + голубая + черная, желтая + пурпурная + голубая;

· четырехкратное наложение друг на друга с участием черной желтая + пурпурная + голубая + черная.

Человеческий глаз в естественных условиях способен различить более 1 млн. оттенков. Художник может воспроизвести до 0,5 млн. оттенков. Полиграфическим воспроизведением можно получить не более 2 тысяч оттенков. Полиграфический многокрасочный оттиск во многих случаях будет по цветовым оттенкам только приближаться к оригиналу.



4. Печатные процессы

4.1 Особенности изготовления и разновидности печатных бумаг

Бумага отвечает многим потребительским, технологическим и экономическим требованиям. Тонкий, достаточно прочный лист бумаги имеет ровную поверхность, белизна которой обеспечивает качество изображения. Пористая структура бумаги способствует закреплению на ней краски.

При всех достоинствах бумага имеет и недостатки, главным из которых является чувствительность к воздействию влаги, а также неоднородность структуры и свойств.

Бумага -- это тонкий листовой материал, состоящий из переплетенных и скрепленных между собой растительных волокон.

Полуфабрикаты для получения бумаги, представляют собой волокнистые материалы, выделяемые из растительного сырья. Для этой цели используется солома, стебли табака, но основным сырьем являются древесная целлюлоза и древесная масса разных видов.

Помимо волокнистого материала для придания бумаге необходимых свойств в ее состав вводятся наполнители, проклеивающие и красящие вещества, и некоторые специальные добавки:

· наполнители - белые минеральные вещества (каолин, гипс, мел и др.), частично заполняющие пространство между растительными волокнами, вследствие чего повышается гладкость, пластичность, непрозрачность и белизна бумаги;

· клеящие вещества - растительный смоляной клей (канифоль), уменьшающий гидрофильность бумаги и увеличивающий связь между волокнами;

· красящие вещества - некоторые органические красители, чаще всего синего цвета, которые повышают белизну бумаги за счет подкрашивания волокон, имеющих обычно желтовато-серый цвет.

Сущность производства бумаги заключается в изготовлении бумажной массы, отливке бумаги на бумагоделательной машине и каландрировании (прессовании и сушки), сортировке и упаковке. Для этого волокнистые полуфабрикаты (целлюлозу и др.) размельчают и смешивают в заданном соотношении, а за тем вводят наполнители, красящие и клеящие вещества. Полученная таким образом бумажная масса поступает на бумагоделательную машину, состоящую из сеточной, прессовой, и отделочной секций (рис. 1)

Рис. 1. Схема работы бумагоделательной машины: 1 - сеточная секция, 2 - прессовая секция, 3 - сушильная секция, 4 - отделочная секция

Бумажная масса, разбавленная до необходимой концентрации водой, вытекает непрерывным потоком на металлическую или полимерную сетку, которая движется в виде бесконечной ленты шириной до 8 метров со скоростью 800 м/мин, совершая при этом колебательное движение. Здесь вода из бумажной массы частично отфильтровывается, и лента сырой бумаги поступает в прессовую секцию машины для дальнейшего удаления воды и уплотнения. Затем лента высушивается до влажности 6-8 %, проходя между цилиндрами сушильной секции, и поступает в отделочную секцию. Здесь бумага проходит между вращающимися металлическими полированными валами, которые сглаживают ее поверхность, придавая ей матовый вид - машинную гладкость. У такой бумаги гладкость нижней стороны (имеющей следы рисунка от сетки) будет меньше верхней лицевой стороны. Готовая бумага сматывается в рулоны.

В случае необходимости бумага подвергается дополнительной обработке поверхности - суперкаландрированию, при которой поверхности придается повышенная гладкость, и мелованию, когда тонкий слой белой пигментно-клеевой суспензии наносится на одну или обе стороны бумажной ленты. Рулон многометровой ширины разрезается на рулоны стандартных форматов, бумага перематывается на картонные гильзы и упаковывается. Для получения листовой бумаги широкое бумажное полотно разрезается в продольном или поперечном направлениях на отдельные листы, которые сортируют и упаковывают в пачки.

Виды и основные свойства печатной бумаги. Ассортимент применяемой в полиграфии бумаги зависит от видов продукции, а также от способов печати и типов печатного оборудования. Бумага различается, прежде всего, своими свойствами. К которым относят:

1. Размерные показатели - формат, толщина, масса одного квадратного метра, масса одного кубического сантиметра, плотность, пористость.

2. Механические и печатно-технические свойства:

· прочность при механических воздействиях (излом, разрыв, истирание поверхности);

· гладкость поверхности бумаги, позволяющая в зависимости от степени графической точности воспроизводить мелкие элементы изображения;

· деформационные свойства (эластическая, пластическая и упругая деформации); водостойкость (оценивается степенью проклейки);

· впитывающая способность бумаги - степень впитывания печатной краски.

3. Оптические свойства:

· белизна бумаги (способность отражать свет по всей видимой части спектра);

· цвет и оттенок;

· светопроницаемость - способность пропускать свет;

· светопрочность бумаги - устойчивость ее белизны и цветового тона под воздействием света.

Свойства бумаги зависят от свойств входящих в нее компонентов и от технологических операций изготовления. Главным фактором, определяющим качество бумаги, является вид волокнистого материала: чисто целлюлозная бумага лучше, чем бумага из древесной массы.

В зависимости от способа печати бумаги подразделяются для плоской офсетной, высокой и глубокой печати. Некоторые виды бумаги предназначаются как для высокой, так и для плоской офсетной печати.

По виду печатной продукции бумаги делятся на газетные, книжно - журнальные, картографические, этикеточные, специального назначения и др.

Бумаги также различаются по виду отделки поверхности (матовые и глянцевые), особенностям изготовления (мелованные и немелованные).

В зависимости от волокнистого состава печатные бумаги подразделяются на три номера

Мелованные бумаги отличаются наибольшей белизной и гладкостью, что обеспечивает хорошее качество текстовой и изобразительной продукции. Их используют для печатания высокохудожественных изобразительных изданий (многокрасочные репродукции с художественных произведений, открытки, книги, альбомы, журналы, реклама).

Бумаги для каждого способа печатания имеют особенности из-за специфики печатного процесса. Так, например, бумаги для высокой печати обладают достаточной гладкостью поверхности, что обеспечивает необходимый ее контакт с печатающими элементами формы и получения оттисков без рельефа на их оборотной стороне.

Бумага для плоской офсетной печати должна быть гидрофобной (с высокой степенью проклейки) и иметь повышенную прочность поверхности, не разрушаемую при применении густых и липких печатных красок, а требований повышенной гладкости к этой бумаге во многих случаях не предъявляют.

Бумага для глубокой печати должна быть мягкой и иметь прочную поверхность с высокой степенью гладкости. Это обеспечивает плотный контакт бумаги с поверхностью печатной формы и позволяет ей частично вдавливаться в углубленные печатающие элементы формы.

Для высококачественного воспроизведения полутоновых фотографий (черно-белых и цветных) и произведений масляной живописи используют бумагу с гладкой блестящей поверхностью (лоском). Для печатания текста в книжно-журнальных изданиях, а также для воспроизведения акварельных и гуашевых оригиналов лучше использовать бумагу с матовой поверхностью.

Важным экономическим показателем использования бумаги является толщина и масса бумаги. Масса бумаги площадью 1м2 составляет обычно 30-250г, картона -- более 250г. Толщина бумаги составляет 30-300мкм, а толщина картона 0,3-3,0мм.

Выбор бумаги той или иной массы определяется многими условиями: характером издания, сроками его использования, способом печатания, категории читателей и др. Например, словари, справочники, другие компактные издания печатают на тонкой бумаге массой 40-50 г/м2, книжные и журнальные издания в зависимости от их назначения 60-120 г/м2, листовые издания 120-160 г/м2, художественные открытки 200-250 г/м2.

При выпуске какого-либо издания печатная бумага расходуется не только на печатание заданного тиража, но и на технические цели производства (получение корректурных оттисков, подготовке печатной машины к печатанию и т. д.). Нормы отхода бумаги на эти цели зависят от тиража издания, его красочности и сложности, способа печати, типа печатной машины и других условий.



4.2 Состав виды и основные свойства печатных красок

Печатная краска - основной полиграфический материал, предназначенный для создания изображений на запечатываемой поверхности, обладающий определенными оптическими и печатно-техническими свойствами. Краска состоит из красящего вещества - твердой дисперсной фазы и связующего - жидкой дисперсионной среды. Кроме того краски могут содержать различные добавки, регулирующие ее липкость, вязкость, скорость закрепления и некоторые другие свойства.

Красящие вещества (пигменты и лаки) - это химические соединения, обладающие цветом и способные придавать окраску другим веществам.

Пигменты - это высоко дисперсные белые, цветные или черные порошки, не растворимые в воде и органических растворителях. Они придают краске цвет и некоторые другие свойства. Пигменты могут быть органическими и неорганическими.

Органические пигменты представляют собой высокодисперсные соединения, являющиеся производными бензола, толуола, ксилола, нафталина и других веществ. Они широко используются для изготовления цветных красок.

Неорганические пигменты - это нерастворимые белые и цветные соли или окислы некоторых металлов (окись цинка, гидрат окиси алюминия и др.). Ассортимент их очень мал, используются они для изготовления белых и некоторых цветных красок. К неорганическим пигментам относятся также некоторые металлы и сплавы (алюминия и бронзы), находящиеся в тонкодисперсном состоянии, и сажа (технический углерод), используемая для изготовления черных красок. Последние составляют более половины от общего количества всех выпускаемых печатных красок.

Красочные лаки - это водорастворимые органические красители, переведенные под воздействием солей металлов в нерастворимое состояние. Они применяются также для изготовления цветных красок, в том числе и дневных флуоресцентных, которые обладают в 1,5-3 раза большей яркостью, чем обычные печатные краски.

Связующие - это растворы смол в маслах или органических растворителях. Они закрепляют пигмент на запечатываемой поверхности, образуя на ней красочные пленки, а также придают краске способность покрывать тонким слоем печатную форму и переходить с нее в процессе печатания на воспринимающую поверхность.

Для получения печатных красок с различным физико-химическим механизмом их закрепления на запечатываемой поверхности используются различные группы связующих, например:

· сложные эфиры непредельных жирных кислот: полимеризованные растительные высыхающие масла (льняное и др.); синтетические алкидные связующие (полиэфиры полученные из многоатомных спиртов и дикарбонатовых кислот с участием растительных масел);

· фирнисы, состоящие из смол (битум, эфир, канифоли и др.), растворенные в нелетучих растворителях - минеральных маслах (машинном, трансформаторном);

· растворы одной или двух смол (битум лаковый, фенолформальдегидная смола) в летучих органических растворителях (бензин, толуол, спирт);

· многокомпонентные лаки, состоящие из смолы, растворителя (тунговое масло) и разбавителя (керосиновая фракция).

Добавки. При нарушении условий печатания или при не соответствии свойств краски выбранной бумаги краску корректируют, вводя в нее различные вспомогательные добавки.

Разбавители. Для регулирования вязкости и липкости печатных красок используются разбавители, называемые печатными маслами. Они могут быть натуральными (льняное, тунгутовое), синтетическими и полусинтетическими. Обычно, в зависимости от вида работ и скорости печатания разбавители составляют от 3 до 10 % от массы краски.

Пластифицирующие вещества -- пасты, повышающие прочность красочной пленки на истирание. В результате краска приобретает скользящую поверхность и повышается ее устойчивость к истиранию. Это особенно актуально при печати на матовых мелованных бумагах. Сами по себе такие бумаги имеют шероховатую поверхность, которая вступает в абразивное трение с более мягким красочным слоем, в итоге возникает проблема «осыпания» краски. Поэтому для печати на матовой мелованной бумаге требуются краски с очень высокой устойчивостью красочного слоя к истиранию.

Противоотмарывающие добавки применяют для предотвращения перехода краски с оттиска на другие поверхности, т. е. для предотвращения отмарывания. Условно эти добавки подразделяются на две группы:

- вещества, предотвращающие отмарывание на поверхности цилиндров печатной машины при печати оборотной стороны;

- вещества, предотвращающие отмарывание оттисков в стопе и при послепечатной обработке.

Противоэмульгирующие добавки. Препятствуют образованию эмульсии возникающей при взаимодействии офсетной краски с увлажняющим раствором. В результате снижается концентрация пигмента и интенсивность краски, а последующее испарение воды с оттиска ухудшает его внешний вид, делает изображение тусклым.

Сиккативы -- вещества способствующие ускорению закрепления красок на оттиске.

Антиоксиданты (антисиккативы) -- вещества замедляющие окисление и пленкообразование. Необходимость в антиоксидантах возникает, когда краска при длительной работе или остановке машины начинает затвердевать на валиках красочного аппарата и печатных формах.

Свойства печатных красок объединены в четыре основные группы:

· оптические свойства, характеризующие цветовой тон, светлоту (яркость), насыщенность (чистоту) цвета, ее прозрачность или кроющую способность, т. е. способность краски закрывать цвет запечатываемой поверхности; блеск или глянцевость - способность красочного слоя зеркально отражать падающие на него световые лучи;

...