Хмылев В.Л. Техника и технология средств массовой информации
Подождите немного. Документ загружается.
Наибольшее применение находят копировальные слои на
диазосоединениях, в которых под действием света происходит фотохимический
распад в освещенных участках и копировальный слой удаляется с пластины при
проявлении. При использовании фотополимеров под действием света на
освещенных местах происходит полимеризация копировального слоя, который
не растворяется в воде. С неосвещенных участков слой удаляется при
проявлении.
Копировальные слои, нанесенные тонким слоем на металлические
пластины, длительное время (более года) сохраняют свои свойства, поэтому
существуют специализированные предприятия, где происходит подготовка
металлов с последующим нанесением светочувствительных слоев.
Печатающие элементы на монометалле создаются на копировальном
слое, защищенном при копировании непрозрачными участками диапозитива
и оставшимися после проявления копии. На полиметаллических пластинах
копировальный слой после проявления удаляется с печатающих элементов и
остается как временная защита на пробельных участках. Затем производят
химическое или электрохимическое травление верхнего металла (никеля или
хрома) до слоя меди, после чего удаляют защитный слой с пробельных
элементов. При всех способах изготовления форм после создания
печатающих элементов производят обработку пробельных элементов
гидрофилизирующим раствором для придания им устойчивых гидрофильных
свойств.
Отдельные операции изготовления монометаллических форм
(проявление, промывка, сушка) проводятся на механизированных
установках, процессы обработки копии и изготовление полиметаллических
форм – на механизированных линиях.
Изобретение офсетного способа произвело подлинную революцию в
печатном деле. Появилась возможность получать легкие и дешевые печатные
формы на алюминиевых пластинах. Применение офсетного полотна как
промежуточного материала, принимающего на себя давление печати,
создавало щадящий режим для самой печатной формы, а гибкая печатная
форма позволила перейти к ротационному принципу построения печатных
машин, что привело к резкому увеличению скорости печатания. Например,
современные рулонные ротационные офсетные печатные машины работают
со скоростью до 100 000 об/ч офсетного цилиндра с длиной окружности
более метра и печатаемой полосы до 2 - х метров.
В последнее время в печатную практику стала внедряться новая так
называемая бесшовная технология офсетной печати. По западной
терминологии она называется «Sleeve - технология». Эта технология сделала
возможным увеличить скорость печати и обеспечить непрерывное движение
бумажного полотна в процессе печатания.
Глубокая печать. При этом способе печатающие и пробельные
элементы находятся на разных высотах. Глубокая печать основана на
11
заполнении краской заглубленных печатающих участков. Печатающие
элементы на печатной форме для глубокой печати – это ячейки разного
объема, которые заполняются жидкой краской с малой вязкостью. Способ
глубокой печати является технологией печатания, при которой передача
изображения и текста на печатный материал проводится с печатной формы,
на которой печатающие элементы углублены по отношению к пробельным
элементам. Пробельные элементы находятся на одном уровне, связаны
между собой и образуют неразрывную сетчатую поверхность.
Различная тональность изображения на оттиске обеспечивается разной
толщиной слоя краски. При этом в традиционном способе глубокой печати в
темных участках изображения глубина печатающих элементов наибольшая, а
в светлых – наименьшая. Характерным для этого способа печати является и
то, что в процессе печатания форма глубокой печати полностью заполняется
краской. То есть краска заполняет все печатающие и все пробельные
элементы. Поскольку при глубоком способе печати краска наносится как на
печатающие, так и на пробельные элементы формы, то перед получением
оттиска необходимо удалить краску с поверхности пробельных элементов
печатной формы. В печатных машинах эту операцию делают с
использованием тонкого ножа из упругой стальной ленты - ракеля.
В подавляющем большинстве случаев печатание в промышленных
масштабах способом глубокой печати выполняется на ротационных
машинах, а печатные формы глубокой печати изготавливаются, как правило,
непосредственно на формных цилиндрах.
Главным достоинством способа глубокой печати является возможность
создания полутонов изображения на оттиске за счет различной толщины
красочного слоя. Ячейки (печатающие элементы) печатной формы, которые
переносят краску на запечатываемый материал, имеют различный объем в
зависимости от создаваемого на оттиске тона. Чем насыщеннее тон (цвет)
тем больше объем ячейки.
Изготовление печатной формы с углубленными печатающими
элементами может быть достигнуто химическим (травление кислотой) или
механическим путем (гравирование резцами и иными инструментами).
К числу наиболее распространенных химических способов относится
офорт (от франц. eau - forte – азотная кислота). Этот способ изготовления
печатной формы (гравюры) соединяет методы ручного гравирования с
химическим травлением. При офорте медную или цинковую пластину
толщиной от 0,5 до 2,5 мм покрывают кислотоупорным лаком или
кислотоупорным грунтом, в состав которого входят воск, канифоль, асфальт.
Линии рисунка процарапывают по лаковой пленке (грунту), обнажая
поверхность металла. Затем пластину несколько раз протравляют кислотой.
После первого травления, достаточного для незначительного
углубления штрихов в самых светлых местах изображения, эти места
закрывают защитным лаком, исключая их в дальнейшем из процессов
12
травления. Затем пластину подвергают второму травлению, покрывают
лаком участки следующей градации тона. Благодаря этому штрихи
получаются различной глубины. В конце концов, лак удаляют.
К числу механических способов принадлежит резцовая гравюра. Это
самый древний вид углубленной гравюры на металле, состоящий в ручном
вырезании штрихов с помощью специального инструмента – резца
(штихель). Материалом для изготовления формы служат медные или
стальные пластины толщиной от 2,5 до 4 мм с закругленными краями. На
гладко полированную поверхность пластины наносят смоляной грунт, на
который переводят рисунок, после чего процарапывают иглой, чтобы она
слегка только касалась поверхности металла. Контуры изображения гравируют
штихелем. Чем глубже вошел резец, тем толще оказывается и красочная линия
на оттиске.
Перечисленные способы могут быть использованы для изготовления
печатных форм при воспроизведении на оттиске одноцветных и
многоцветных изображений. Чаще всего для воспроизведения многоцветных
изображений применяется офорт.
В современной полиграфии технологический процесс изготовления
печатных форм для способа глубокой печати основан на сочетании
фотохимических, электрохимических и механических процессов. Он состоит
из следующих операций: 1) подготовки формного материала; 2) изготовления
диапозитивов отдельных элементов фотоформы и их монтаж; 3) копирования
– переноса монтажа на формный материал; 4) травления формы и подготовки
ее к печатанию.
Печатные формы для глубокой печати изготовляется непосредственно
на формном цилиндре печатной машины. В отличие от других видов печати
в глубокой печати копирование диапозитивов производят не
непосредственно на формный материал, а на пигментную бумагу с
последующим переносом желатинового слоя пигментной бумаги на медную
рубашку формного цилиндра. Самая большая глубина печатающих
элементов при этом достигает 80 мкм, а минимальная – 6 мкм. Таков
диапазон изменения толщины красочного слоя, создающий на оттиске
полутона. Этот способ изготовления печатной формы известен как
пигментный способ изготовления печатных форм. В последнее время
находит широкое применение беспигментный способ переноса изображения
путем прямого лазерного гравирования изображения оригинала
непосредственно на формном цилиндре.
В настоящее время для изготовления печатной продукции с
использованием способа глубокой печати применяются исключительно
ротационные многосекционные рулонные печатные машины высокой
производительности.
Высокая производительность является важным достоинством глубокой
печати. Высокие скорости печати возможны благодаря неразрывности
13
рабочей поверхности печатной формы (нет швов и пазов) и использованию
красок на основе летучих растворителей, обеспечивающих достаточно
быстрое их закрепление.
Однако в современных условиях в производстве печатной продукции
глубокая печать используется относительно редко. Это вызвано высокой
дороговизной данного способа, приводящей к концентрации больших
производственных мощностей, что во многих случаях затрудняет их
использование на достаточно эффективном уровне, а также существующими
здесь значительными затратами ручного труда, особенно на заключительной
(контрольно - корректурной) стадии изготовления формных цилиндров.
Ввиду значительной сложности и длительности изготовления формных
цилиндров и печатных форм, применяемых в глубокой печати, использование
этого способа выгодно только при печатании больших тиражей – примерно от 70
- 250 тыс.
оттисков.
Однако глубокую печать достаточно широко используют при
изготовлении массовой журнальной продукции с большим количеством
иллюстраций, альбомов с фотоиллюстрациями, открыток, портретов.
Высокая печать. Данный метод используется печатниками уже более
тысячи лет. Первые печатные формы представляли собой плоские, с ровной и
гладкой поверхностью деревянные доски, на которых изображение получали,
вырезая (углубляя) непечатающие пробельные элементы. Высокая печать,
таким образом, достигалась углублением тех участков печатной пластины,
на которые не должна попадать краска. При этом печатный процесс велся
с возвышенных участков. Это обеспечивало возможность при прокатывании
эластичных валиков с краской наносить её избирательно, только на
печатающие элементы, и передавать с них краску на печатную поверхность.
Благодаря простоте и быстроте изготовления печатных форм (особенно
для воспроизведения текста), хорошему качеству продукции и высокой
производительности высокая печать широко применяется для печатания
газет, журналов, книг и цветных иллюстраций. Характерными признаками
оттисков, полученных способом высокой печати, являются высокая чёткость
элементов изображения, хорошая контрастность и наличие небольшого
рельефа на обратной стороне листа.
Современные текстовые формы высокой печати делают на наборных
и фотонаборных машинах.
Печатные формы высокой печати могут быть первичными и
вторичными. Первичные, или оригинальные, формы высокой печати
представляют собой плоские формы, предназначенные для печати. К
первичным формам относятся также гибкие формы, рельефное изображение
на которых получают методом травления пробелов на металлической
пластине или обработкой печатных форм в фотополимерном слое,
нанесённом на подложку. Вторичные формы иначе называют стереотипами.
14
Они производятся с первичных, оригинальных форм с целью их
размножения и изготовления круглых форм для печати на ротационной
печатной машине.
Современные вторичные формы высокой печати изготавливаются из
металла, пластмассы или резины. Печатание с плоских форм производится на
тигельных, так называемых плоскопечатных машинах; с круглых форм – на
листовых или ролевых ротационных машинах. Сегодня получил
распространение способ типоофсетной печати. Суть его состоит в том, что
изображение с печатной формы передаётся сначала на резиновое полотно
(цилиндр, облицованный резиной), а с него на бумагу. Современные
ротационные печатные машины высокой печати позволяют печатать
иллюстрированные многокрасочные газеты, журналы, книги на непрерывном
бумажном полотне шириной до 2 м со скоростью до 15 м/с. Таким образом,
способ высокой печати используется в основном в крупнотиражных
машинах.
Трафаретная печать. Этот способ печати был разработан Томасом
Эдисоном в еще 1875 году. Он нашел широкое применение в мало - и
среднетиражных печатных устройствах. Принцип печати заключается в
передаче изображения с использованием печатной формы, представляющей
собой сетку (трафарет), сквозь ячейки печатающих элементов которой
продавливается печатная краска. Печатная сетчатая форма может быть
изготовлена из полимеров, шелка, меди. На пробельных участках она
покрывается защитным слоем. Так как красочный слой может достигать
большой толщины
(до 80 мкм и выше), трафаретная печать применяется для маркировки
изделий, при изготовлении печатных плат, печати книг для слепых.
Существуют несколько разновидностей этого способа: трафаретная
классическая печать и ротаторная (ризографическая) печать.
Современная издательско – полиграфическая техника
Бурное развитие в ХХ веке техники печати привело к появлению
большого количества печатающих устройств, которые нашли широкое
применение в крупно-, средне - и малотиражном производстве печатной
продукции.
Системы крупно– и среднетиражной печати
Крупнотиражные печатные машины основываются главным образом
на технологии офсетной печати. Они применяются в крупных типографиях
коммерческих и государственных организаций.
Офсетная печать осуществляется на печатных машинах, которые
имеют различные форматы печати, красочность и конструктивные
особенности. Общим для всех современных печатных машин является то, что
15
они относятся к машинам цилиндрового типа. Печатная форма закрепляется
на формном цилиндре, и сама печать осуществляется по общему для
офсетного способа принципу.
Какова технология работы офсетной машины? При вращении на
цилиндре печатная форма с изображением, которое должно печататься одной
определенной краской, увлажняется при помощи специального валикового
увлажняющего аппарата. Сразу же после этого на нее накатывается валиками
красочного аппарата печатная краска. Вследствие того, что увлажненные,
специально предварительно обработанные пробельные участки печатной
формы отталкивают краску, она прилипает только к участкам изображения.
Затем печатающие элементы под давлением с формы переносятся на второй
(офсетный) цилиндр, обтянутый резиновым полотном, и уже с него, также
под давлением, которое создается между этим офсетным и третьим,
печатным, цилиндрами, где проходит бумага, изображение передается на нее,
и получается однокрасочный оттиск.
Средние и мелкие типографии, а также настольные издательские
системы используют принципиально иную технику.
К среднетиражным печатающим устройствам относится ризограф,
в основе работы которого лежит принцип трафаретной печати.
Работа ризографа состоит из двух этапов: подготовки печатной формы
и собственно печати, которые в рамках одного компактного устройства
полностью автоматизированы. Процесс печати заключается в нанесении на
бумагу специального пастообразного красителя (изготавливается на основе
глицерина, поставляется в герметичных тубах). Туба с красителем находится
в центре красящего барабана.
Во время печати бумага проходит под вращающимся красящим
барабаном из подающего лотка в приемный лоток. Рабочая матрица (мастер -
пленка) служит трафаретом, через который наносится краситель. Это
позволяет получить до 5000 оттисков без потери качества с оригинала любой
сложности. После окончания работы мастер - пленка автоматически
снимается с красящего раскатного барабана и помещается в приемник
использованных рабочих матриц.
Ризограф обеспечивает достаточно высокую скорость печати.
Например, печать 1 000 листов на ризографе занимает всего 8 минут
Практическая эксплуатация ризографов показала, что с одного листа мастер -
пленки (для несложного оригинала) можно изготовить 15 000 оттисков без
потери качества. Одной тубы с краской хватает в среднем на получение 18
000 – 36 000 копий формата А4.
К типу среднеформатных машин относится также дупликатор,
принцип действия которого имеет много общего с работой ризографа. Здесь
также используется трафаретный способ печати, но технология передачи
изображения основана на цифровом методе. В начале печати оригинал
помещается во встроенный в аппарат сканер, с которого изображение в
16
цифровом виде передается на блок термоголовки. Она прожигает трафарет на
матрице – мастер - пленке. Далее следует процесс, аналогичный тому,
который происходит
в ризографе. На дупликаторах можно воспроизводить четкие тексты с
полутоновыми иллюстрациями. Для печати второй и последующих красок
достаточно сменить печатный барабан.
Дупликатор может быть укомплектован интерфейсом (англ. interface),
который обеспечивает системную связь унифицированных сигналов и
аппаратуры. В этом случае к дупликатору могут быть подключены
компьютеры, позволяющие повысить качество воспроизведения
полутоновых и цветных изображений.
Системы малотиражной печати
К числу малотиражных печатных устройств относятся различные
принтеры и копировальные устройства. Настольные принтеры
подразделяются на матричные, струйные и лазерные аппараты.
Матричные (игольчатые) принтеры. Такие принтеры принадлежат к
числу наиболее первых устройств автоматической печати. Принцип печати
матричных принтеров состоит в следующем: на элемент печатающей головки
(так называемая игла) в нужный момент времени поступает электрический
импульс, который приводит в действие электромагнит. Происходит удар по
красящей ленте, и на бумажном носителе появляется отпечаток. Размер
отпечатка иглы формирует графическое разрешение матричного принтера
при печати. Важную роль при этом играет количество игл печатающей
головки: чем их больше, тем выше качество и скорость печати.
Современные игольчатые принтеры используют печатающую головку
с 9 или 24 иглами, управляемыми при помощи магнитов. Быстродействие
последних и количество печатающих игл в основном определяют скорость
печати. Печать осуществляется при горизонтальном движении головки
(каретки) ее иглами через красящую ленту, заправленную в специальную
кассету (картридж). Переход к следующей строке достигается
синхронизированным движением бумаги.
Современные принтеры обычно имеют размер точки при печати
порядка 0,25 мм и разрешение по вертикали (вдоль листа) порядка 180 точек
на дюйм (dpi). Быстродействие данных принтеров при печати простейшими
шрифтами, особенно 24 - игольчатых, очень высоко и достигает нескольких
десятков листов формата А4 в минуту. Однако печать более сложными
шрифтами снижает скорость вывода документа в несколько раз
(обеспечивается быстродействие в диапазоне 25 - 500 знаков в минуту).
Игольчатые принтеры имеют гибкие возможности вывода других
шрифтов с применением соответствующих драйверов и различных форматов
матрицы символа.
17
При цветной печати на игольчатых принтерах применяется
многоцветная лента, на которую нанесены несколько полосок разных
красителей. Для получения оттенков изображение растрируется. Растр (нем.
Raster – решетка) используется для структурного преобразования
направленного светового пучка. Различают 1) прозрачные растры, 2) в виде
чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов, 3) отражательные
растры с зеркально отражающими и поглощающими (или рассеивающими)
элементами.
Растрирование применяется при репродуцировании полутоновых
оригиналов на стадии копирования или фотографирования с целью
получения мелкоточечного изображения. Несмотря на универсальность
матричной технологии, ее лучше применять для печати текста. Современные
матричные принтеры предусматривают работу с форматами бумаги А4 или
А3, имеют различные способы подачи бумаги, они печатают на прямом и
обратном ходе каретки, имеют удобный пользовательский интерфейс.
Затраты при печати на матричных принтерах невелики: здесь
сказывается низкая стоимость расходных материалов и технического
обслуживания. Это большой плюс по сравнению с другими типами
принтеров. Главная отличительная особенность матричных принтеров
состоит в том, что здесь возможна печать через копировальную бумагу, в
отличие от других, где необходимо распечатывать копии последовательно,
что удорожает печать. Матричные принтеры не требовательны к качеству
бумаги.
Принтеры, основанные на технологии термопечати, по своему
устройству очень близки к матричным принтерам (в них используется
печатная головка, оснащенная матрицей нагревательных элементов, и
специальная бумага, пропитанная термочувствительным красителем).
Изготовляемая по толстопленочной технологии матрица головки для
термопечати может иметь более высокое разрешение (до 200 точек на дюйм),
однако инерционность и ряд других принципиальных ограничений процесса
печати не позволяют существенно повысить скорость печати, обычно
составляющую 40 – 120 символов в минуту. К недостаткам такого принтера
можно отнести недостаточную яркость, контрастность изображения и
необходимость использовать специальную дорогостоящую бумагу.
Достоинствами же термопринтеров являются малый уровень шума при
работе, компактность, надежность, отсутствие заправляемых расходных
материалов. Технология термопечати является сегодня
малораспространенной.
Струйные принтеры. Более высокий класс принтеров образуют
струйные принтеры. Принципиально струйные принтеры отличаются от
матричных и термопринтеров печатающей головкой. Лежащая в основе этого
класса принтеров струйная технология использует метод «выбрасывания»
капель красителя на бумагу. Матрица печати такого принтера представляет
18
собой набор сопел, с которыми соединены емкости для чернил и
управляющие механизмы. Недостатком струйных принтеров являются
высокие требования к краскам, а качество изображения сильно зависит от
типа бумаги.
Современные струйные принтеры для массового применения, как
правило, имеют разрешающую способность на уровне 600 или 720 точек на
дюйм, могут печатать с удовлетворительным качеством на обычной бумаге и
с высоким качеством на специальной бумаге. В последнее время струйные
принтеры приближаются к лазерным по качеству и скорости печати.
Последние модели струйных принтеров печатают 4 - 5 страниц в минуту, а
отдельные модели – 10 - 12 страниц в минуту.
Лазерные принтеры. Наиболее качественными и технически
совершенными являются лазерные принтеры. В них используется свойство
фоточувствительности ряда материалов, которые изменяют свой
поверхностный электростатический заряд под воздействием света. Для
реализации этого процесса, помимо механизма протяжки бумаги, данные
принтеры содержат светочувствительный барабан, зеркальную систему
развертки, устройства фокусировки и лазерный диод (или матрицу
светодиодов).
После зарядки и поточечной засветки светочувствительного барабана,
соответствующей формируемому изображению, на него подается и
закрепляется в соответствии с распределением электрического заряда
специальный красящий порошок – тонер. Далее по барабану прокатывается
бумага и снимает с него тонер. Окончательное закрепление изображения на
бумаге достигается ее разогревом до температуры расплавления тонера.
Особенности данного процесса характеризуются малыми размерами
точки матрицы изображения, что отражается на характеристиках
разрешающей способности лазерных принтеров, которая на практике
составляет
300 - 1200 точек на дюйм. Высокая разрешающая способность принтеров
позволяет использовать их для печати разнообразной текстовой и
графической информации, вплоть до изготовления полиграфических макетов
и форм.
Для обеспечения печати графики лазерные устройства, как правило,
имеют буферную память объемом до 1Мб.
Данные принтеры используют обычную и высококачественную бумагу,
печатают текст и графику со скоростью от 4 до 20 (и более) листов формата
А4 (А3) в минуту, т. е. выводят текстовую информацию со скоростями
порядка 160 - 2000 знаков в минуту и практически бесшумны в работе.
Лазерные принтеры требуют квалифицированного обслуживания, и на
стоимость их продукции относят эксплуатационные и амортизационные
расходы. Лазерная печать дороже, чем у других групп печатающих
устройств, однако цены на лазерные принтеры непрерывно снижаются, а
19
расходы оправдываются весьма высоким качеством продукции,
приближающимся
к уровню полиграфии.
Принцип действия ксерокопировального аппарата во многом схож
с принципом работы лазерного принтера.
Роль лазерного луча в ксероксе играет отраженный от системы зеркал
световой поток, несущий информацию о светотенях на специальный барабан,
который иначе называют «фотопроводник» или «фоторецептор». Под
воздействием света на барабане формируется латентное изображение,
соответствующее изображению копируемого оригинала. При этом на
засвеченных участках остается тонер, а при прохождении листа мимо барабана
тонер переносится на бумагу. Покрытие барабанов выполняется из различных
материалов как неорганических (селен, триселенид арсения и др.), так и
органических.
По названию покрытия называют и барабан, например: «селеновый»
барабан. Так как при переносе тонера на бумагу выделяется озон,
нарушающий нормальный состав воздуха, важным параметром является
объем выделяемого озона. Чем меньше выделяется озона, тем лучше
атмосфера в офисе. Органические барабаны выделяют меньше озона, чем
неорганические, и лучше передают полутона. Кроме того, их производство
значительно дешевле. По окончании срока службы органические барабаны
не требуют специальной утилизации, так как не загрязняют окружающую
среду.
Основные этапы полиграфического производства
Современная полиграфическая технология включает три основных
этапа, без которых не может обойтись ни одна типография: допечатный,
печатный и послепечатный процессы.
Допечатный процесс производства завершается созданием носителя
информации, с которого текстовые, графические и иллюстрационные
элементы могут быть перенесены на бумагу (изготовление печатной формы).
Печатный процесс, или собственно печать, позволяет получать
отпечатанные листы. Для их производства используются печатная машина и
носитель подготовленной к печати информации (печатная форма).
На третьем этапе полиграфической технологии, называемом
послепечатным процессом, производятся заключительная обработка и отделка
отпечатанных в печатной машине листов бумаги (оттисков) для придания
полученной печатной продукции товарного вида (брошюра, книга, буклет и
пр.).
20