Полянский Н.Н. Основы полиграфического производства
Подождите немного. Документ загружается.
и менее прочную пленку за счет частичного впитывания всей краски
слоями бумаги и последующего более глубокого проникновения
связующего с отфильтрованием и адсорбцией на волокнах бумаги
пигмента и смолы. Скорость закрепления этих красок относительно
велика.
Закрепление красок глубокой печати на оттиске происходит
достаточно быстро за счет испарения летучего растворителя
с частичным впитыванием краски в верхние участки бумаги.
Оставшаяся на поверхности оттиска пленка состоит из смолы
с вкрапленными в нее частицами пигмента. Краски, содержащие
в качестве связующего многокомпонентные лаки, закрепляются также
достаточно быстро, но процесс пленкообразования их имеет свои
особенности. В результате избирательного впитывания бумагой
низковязких компонентов связующего и испарения органических
растворителей происходит слипание сольватных оболочек, окружаю-
щих пигменты, что приводит к образованию мягкой (гелеобразной)
красочной пленки, которая затем затвердевает.
От скорости закрепления красок на оттиске зависит производи-
тельность печатных машин и в определенной степени качество
печатной продукции. Поэтому проблема ускорения пленкообразования
красок на оттисках имеет очень важное значение для технологии
печатания на скоростных печатных машинах и повышения их
производительности.
Сушка оттисков. Для интенсификации пленкообразования краски
на оттисках при печатании на скоростных и высокоскоростных
печатных машинах используют различные способы сушки тиражных
оттисков до выхода их на приемное устройство машины. Наибольшее
применение в печатных процессах получили термические способы
сушки: открытым газовым пламенем, нагретым воздухом, инфракрас-
ным излучением и др. При повышении температуры обычных печатных
красок резко ускоряется процесс их закрепления (адсорбция,
испарение и окисление).
Применение высокоскоростных машин плоской печати привело
к созданию быстрозакрепляющкхся на оттисках красок под
воздействием ультрафиолетового излучения (УФ-сушки) и электрон-
ных лучей (Э-сушки). В первом случае связующее красок состоит
в основном из фотополимеризующихся материалов, которые почти
мгновенно (в 2—3 с) отверждаются под действием УФ-лучей. Однако
такие краски, практически не высыхающие без облучения, нельзя
смешивать с обычными красками, что затрудняет их использование.
Во втором случае в краски вводят олигомеры, образующие
перекрестные связи при действии электронных (катодных) лучей,
а также — мономеры, улучшающие пленкообразование. Электронно-
лучевая сушка мгновенно (в 200 мс) вызывает затвердевание
•Сушка — это теплотехнический и технологический процессы удаления из-
быточной влаги. Поэтому термин «сушка оттисков» в большинстве случаев условен.
184
красочной пленки на оттиске. Однако ее реализация пока еще
в несколько раз дороже других способов.
11.3.4.
Точность воспроизведения изображения
в печатном процессе
Качество печатного изображения можно оценить точностью
воспроизведения, под которой понимается:
а) графическая точность — т. е. соответствие геометриче-
ских размеров и площади элементов изображения, а также
расположения этих элементов на оттиске и оригинале с учетом
масштаба воспроизведения;
б) градационная точность, характеризующая соответ-
ствие градации (шкалы яркостей) отдельных элементов и всего
изображения на оттиске и оригинале;
в) точность цветопередачи — это соответствие цвета
отдельных элементов и всего многокрасочного изображения на
оттиске и оригинале.
Степень точности воспроизведения изображений оценивается как
визуальным сравнением оттиска с оригиналом, так и с помощью
контрольно-измерительной аппаратуры. В практике тиражные оттиски
сравнивают с утвержденными эталонными оттисками (например,
пробными). Воспроизведение штрихов одноцветных оригиналов,
а также и текстовых элементов оцениваются графической точностьк\
а тоновых одноцветных оригиналов — градационной точностью.
Однако в высокой и плоской офсетной печати градационная передача
характеризуется размерами растровых элементов, т. е. она связана
с графической точностью.
Воспроизведение многоцветных оригиналов оценивается точно-
стью цветопередачи, на которую оказывает влияние графическая
точность. Например, изменение размеров и положения растровых
элементов вызывает на оттиске искажение цветопередачи. Таким
образом, соблюдение графической точности в процессе печатания
является важным условием получения качественных оттисков.
Точность полиграфического воспроизведения зависит от точности
изготовления печатных форм и условий печатного процесса,
взаимосвязанного со свойствами применяемых материалов: бумаги
ц, красок. При условии идеально точной печатной формы на
графическую и градационную точность и точность цветопередачи
влияют в той или иной мере следующие основные факторы: цвет
и толщина красочного слоя, наносимого на форму и переходящего на
бумагу; величина давления при печатании; упругоэластические
свойства декеля (или резинотканевой пластины); степень износа
печатной формы; точность работы печатной машины; последователь-
ность наложения красок при многокрасочной печати; свойства красок
и бумаги.
Для каждого вида печати и конкретной печатной продукции эти
185
факторы должны быть оптимальными. Их определение является
сложной задачей, требующей инженерных знаний технологических
свойств печатных форм, свойств бумаги и красок и их взаимодействия
в процессе печатания, вопросов цветовоспроизведения, конструкций
печатного оборудования и других условий.
Так, например, толщина получаемого красочного слоя на оттиске
зависит не только от количества подаваемой на форму краски, ее
состава и вязкости, но и от способа печати, величины давления,
впитывающей способности бумаги и др. Даже при оптимальном
давлении во всех основных видах печати краска в той или иной
степени «раздавливается» — выходит за края печатающих элементов,
что приводит к некоторому увеличению размеров растровых элементов
и утолщению штрихов на оттиске.
Ухудшается графическая точность воспроизведения изображе-
ний, содержащих мелкие детали, на шероховатой поверхности бумаги
(прерываются или исчезают тонкие линии, сливаются близко стоящие
штрихи и др.). На точность воспроизведения многоцветных
оригиналов значительное влияние оказывают не только оптические
свойства красок, но и белизна бумаги, ее пористость, непрозрачность.
Использование высокогладких мелованных бумаг улучшает точность
воспроизведения как одноцветных, так и многоцветных изображений.
Искажения многокрасочных изображений возникают при де-
формации бумаги вследствие изменения ее влажности, точности
работы машины, которая может не обеспечить заданную точность
приводки красочных изображений на оттиске. Наибольшие трудности
возникают при печатании многокрасочной продукции, требующей
высокой точности цветовоспроизведения (репродукции с произведе-
ний живописи). В этих случаях практически почти невозможно
достигнуть факсимильной точности воспроизведения изображения,
особенно при репродуцировании высококонтрастных оригиналов.
Поэтому стремятся максимально «приблизить» репродукцию к ориги-
налу.
11.3.5.
Тиражестойкость печатных форм
Выбор технологии печатания должен обеспечить не только
заданное стабильное качество оттисков всего тиража, но и необходи-
мую тиражестойкость печатных форм (см.
7.1.2).
Существенное
значение тиражестойкость имеет при больших тиражах, так как смена
форм при печатании тиража требует не только изготовления их
дубликатов, но вызывает простои печатной машины и увеличение
стоимости выпускаемой продукции.
Тиражестойкость печатных форм зависит от способа их
изготовления и свойств формного материала, а также от режимов
печатного процесса и свойств применяемых при этом материалов.
Независимо от вида печати износ печатной формы при печатании
186
вызывается прежде всего механическими факторами. При контакте
печатной формы с бумагой (или резинотканевой пластиной)
происходит механическое истирание поверхности формы, возрастаю-
щее с увеличением давления. Кроме того, в высокой и плоской
офсетной печати форма изнашивается от прокатывания валиков,
наносящих краску (а в плоской офсетной печати — и от
увлажняющих валиков), в глубокой печати — от скольжения по
форме ракеля, шлифующего действия бумаги.
Износ печатной формы может быть вызван и рядом других
причин. Например, неправильным выбором декеля; в плоской
офсетной печати — воздействием физико-химических факторов
(неудачный подбор увлажняющего раствора); а в глубокой печати —
абразивными свойствами печатных красок. Износ печатной формы
проявляется различными дефектами оттисков. Например, в высокой
печати исчезают засечки у букв шрифта, прерываются тонкие штрихи,
«огрубляется» растровое изображение; в плоской офсетной печати
может быть уменьшение или увеличение элементов изображения или
их исчезновение, появление тенения на незапечатывамых участках;
в глубокой печати — общее ослабление насыщенности тона изображе-
ния и др.
Тиражестойкость печатных форм повышают, применяя более
износостойкие печатные формы; устанавливая оптимальный режим
печатания, при котором форма испытывает наименьшие механические
воздействия, а формы плоской офсетной печати, кроме того,—
наименьшее вредное воздействие физико-химических факторов,
связанных с увлажняющим раствором и печатной краской.
Фактическая тиражестойксть различных печатных форм в зависимо-
сти от рассмотренных факторов колеблется в широких пределах,
указанных в соответствующих разделах учебника.
11.4. Печатные машины и агрегаты
11.4.1.
Общие сведения о печатных машинах и агрегатах
Тиражи издательской и другой продукции обычно печатают на
автоматических печатных машинах или агрегатах, которые характери-
зуются большим разнообразием по конструкции, способу печати, виду
получаемой продукции, применяемому для запечатывания материалу
(бумага, полимерная пленка, листовой металл и т. д.) и другим
признакам.
Несмотря на такое разнообразие, все печатные машины
выполняют одинаковый технологический процесс, включающий
следующие основные операции: нанесение краски на печатную форму;
подачу запечатываемого материала в зону печатания и выравнивание
его относительно печатной формы (в офсетной печати —
относительно резинотканевой пластины); создание контакта —
давления между печатной формой и запечатываемым материалом
187
Бумаго-
пнтающеа
устройство
Печатная секция
• 1
I
Увлажняющий
| аппарат I
Красочный
аппарат
Ланта
Печатное
г 1 г- 1
J Сушильное J I Фальце- i
| и другие | | вапьный |
Листы
Бумагопроводящая система
1 г
I
устройства
I I
устройство
Приемно-
выводное
устройство
| I
аппарат |
I
Рис. 11.5. Структурная схема печатной машины
(в офсетной печати — между печатной формой, резинотканевой
пластиной и бумагой); отделение оттиска от формы или
резинотканевой пластины и вывод его из зоны печатания для
наложения последующих красок или непосредственно в приемное
устройство; приемка готовых оттисков — укладывание листов в стопу
или сматывание бумажного полотна в рулон.
Кроме того, печатные машины и агрегаты в зависимости от своей
конструкции и вида печатной продукции выполняют дополнительные
операции. Например, в плоской офсетной печати — увлажнение
пробельных элементов формы перед нанесением на нее краски;
в глубокой печати — удаление избытка краски с печатной формы;
в рулонных печатных машинах — поперечную (и в некоторых случаях
продольную) разрезку отпечатанной бумажной ленты на отдельные
листы, их вывод или фальцовку в тетради, скрепление тетрадей,
сматывание отпечатанной ленты в рулон и т. д.
Все печатные машины построены в принципе по одинаковой
структурной схеме, изображенной на рис. 11.5, где сплошными линия-
ми показаны технологические узлы, имеющиеся почти во всех печат-
ных машинах, а штриховыми — только в отдельных группах печат-
ных машин.
Каждая печатная машина имеет электромеханический привод
и органы управления. Некоторые машины дополняются швейными,
резальными упаковочными устройствами, превращаясь в печатно-
брошюровочные автоматизированные линии.
11.4.2.
Основные понятия об устройствах печатных машин
Бумагопитающие устройства печатных машин подразделяются на
два вида: самонаклады и рулонные устройства. Самонаклады
188
Рис. 11.6. Схема листового само-
наклада печатной машины
предназначены для поштучной подачи бумажных листов из стопы
в печатное устройство машины. При этом должна обеспечиваться
необходимая точность выравнивания листов относительно печатной
формы или резинотканевой пластины. В современных печатных
машинах применяют обычно пневматические самонаклады, в которых
верхние листы отделяются от стопы бумаги вакуумными присосами
и струями сжатого воздуха. Принцип работы таких самонакладов
заключается в следующем (рис.
11.6).
Выровненные листы бумаги укладываются в стопу 1 на подвесной
стол 2. Во время работы машины пневматические присосы 3 и струи
сжатого воздуха 4 отделяют от стопы верхние листы и подают их на
тесьму транспортера 5, который ведет листы к механизмам равнения
б. Здесь листы выравниваются по передней и боковой кромкам, после
чего передаются по одному в захваты печатного устройства.
Постоянный уровень верхней плоскости стопы поддерживается
автоматически, благодаря периодическому подъему подвесного стола.
Перезарядку самонаклада бумагой осуществляют с помощью
специальных устройств на ходу машины. Самонаклады снабжены
автоматическим приспособлением, которое предотвращает попадание
в печатное устройство двух листов одновременно или неправильно
выровненных листов.
Рулонные устройства обеспечивают в процессе печатания
равномерную подачу бумажной ленты в печатное устройство. Они
имеют соответствующие механизмы для установки рулонов и регули-
ровки их положения в осевом направлении; поддержания постоянного
натяжения бумажной ленты, очистки ее от пыли и т. д. В скоростных
печатных машинах эти операции выполняются обычно автоматически,
в том числе и смена рулонов на ходу машины. В этом случае
используются двух- или трехлучевые рулонные устройства, в которые
соответственно устанавливаются два или три рулона, один из них
работает. При срабатывании этого рулона к нему автоматически
приклеивается передняя кромка второго рулона и обрезается остаток
отработанного рулона.
Печатное устройство машин для прямой (контактной) печати
состоит из основания, на котором размещается печатная форма,
и опоры для запечатываемого материала и создания контакта его
с печатной формой. В зависимости от геометрической формы
основания и опоры печатные устройства бывают трех видов:
тигельные, плоскопечатные и ротационные.
189
Рис. 11.7. Схемы печат-
ных устройств
В тигельных печатных устройствах (от нем.
Tiegel
— плита, подушка) печатную форму 1 (рис. 11.7, а) закрепляют
на плоском основании 2, называемом талером. Бумагу 4 прижимают
к форме опорой 5, называемой тигелем. Он имеет также плоскую
поверхность, покрытую декелем 5. В процессе печатания бумага
соприкасается одновременно со всеми печатающими участками
формы. Вследствие этого печатные машины с таким печатным
устройством выпускаются для печатания с форм только небольших
форматов (до 35X50 см).
В плоскопечатных устройствах (рис. 11.7, б) печатная
форма / находится также на плоском основании 2 — талере. Но
давление осуществляют цилиндрической опорой — печатным
цилиндром 5, покрытым декелем 5. При получении оттиска
в контакте с бумагой 4 находится одновременно не вся поверхность
формы, а ее узкая полоса по длине образующей цилиндра. Эта полоса
контакта, образующаяся в результате деформации декеля (шириной
около 8 мм) при одновременном вращении цилиндра и поступательном
движении талера, постепенно перемещается по всей печатной форме.
За каждый цикл работы машины талер совершает два хода — один
рабочий, при котором получается оттиск, а другой — холостой.
В ротационных печатных устройствах (рис. 11.7, в) печатную
форму / закрепляют на формном цилиндре 2 (или она
представляет собой цилиндр, например, в глубокой печати), а давление
осуществляют печатным цилиндром 5, покрытым декелем 5. При
печатании бумага 4 проходит между формным и печатным
цилиндрами. Поэтому в контакте с бумагой одновременно находится
только узкая полоса формы, перемещающаяся при вращении
цилиндров. Это полоса контакта несколько уже, чем в плоскопечатных
«устройствах (около 4 мм).
Для офсетной печати используют ротационное печатное
устройство , (рис. 11.7, г), которое состоит из трех цилиндров:
формного / с печатной формой 2, печатного 3 и офсетного
(передаточного) 6, покрытого резинотканевой пластиной 5. Бумага
4 проходит между офсетным и печатным цилиндрами.
Для включения и выключения давления, а также его
регулирования в каждом печатном устройстве имеются механизмы
190
Рис.
11.8.
Схема красочного аппарата
для
вязких
красок
натиска.
С их
помощью достигается необходимый зазор между
поверхностью формы
и
опорой,
не
покрытой декелем. Величина этого
зазора
при
включенном давлении (натиске) всегда должна быть мень-
ше толщины декеля, вследствие чего происходит
его
деформация
(сжатие)
и
создается оптимальное давление печатания.
Красочный аппарат предназначен
для
нанесения дозированным
слоем вязкой
или
жидкой краски
на
печатную форму.
Эти
аппараты
для вязких красок высокой
и
плоской офсетной печати обычно состоят
из трех групп
(рис. 11.8):
краскоподающей, раскатной
и
накатной.
Краскоподающая группа
я
предназначена
для
периодической подачи
регулируемого количестве краски
в
раскатную группу.
Эту
операцию
выполняет качающийся передаточный валик
7,
который переносит
краску
с
периодически поворачивающегося дукторного цилиндра
2 на
цилиндр раскатной группе
На
дукторный цилиндр краска подается
из
красочного ящика
3,
^ерез регулируемый зазор, образованный
дукторным цилиндром
и
гибким ножом
—
дном красочного ящика.
Раскатная группа
б,
состоящая
из
металлических цилиндров
и эластичных валиков, раскатывает полученную краску равномерным
слоем
и
передает
его на
накатную группу
в,
которая наносит
(накатывает) краску равномерным тонким
(4—10 мкм)
слоем
на
печатающие элементы фсфмы
4. Эта
группа обычно состоит
из
трех
или четырех эластичных (чаще обрезиненных) валиков, находящихся
в контакте
с
печатной формой
и
раскатными цилиндрами. Красочные
аппараты машин глубокой печати имеют более упрощенную
конструкцию
(см. 13.1.1).
Приемно-выводные устройства
в
зависимости
от
вида печатных
машин имеют различные конструкции.
Так,
например,
в
машинах,
использующих листовую бумагу, отпечатанные листы
(рис. 11.9) с пе-
191
Рис. 11.9. Схема листового приемно-выводного
устройства печатных машин
чатного цилиндра / обычно выводятся листовыводным транспорте-
ром 2 и укладываются в стопу 3 стапельного (приемного) стола 4.
Перед укладкой листы автоматически выравниваются сталкивателями
5 и 6 по передней и боковым кромкам. По мере поступления листов
в стопу стол автоматически опускается. Листоприемные устройства
современных печатных машин снабжены механизмами для замены
стапельного стола на ходу машины.
Печатные машины, использующие рулонную бумагу, чаще всего
оснащены фальцевально-резальными аппаратами, предназначенными
для продольного сгиба отпечатанной бумажной ленты, разрезки ее на
отдельные листы и фальцовки этих листов в тетради. При этом
количество сгибов и их взаиморасположение определено конструкцией
фальцаппарата и видом печатной продукции. Например, газеты
фальцуют обычно в два, а книжно-журнальные тетради — в три сгиба.
Рассмотрим наиболее простой случай фальцовки и вывода газет.
Запечатанная бумажная лента / (рис.
11.10)
из печатного устройства
попадает на фальцующую воронку 2, сгибается в продольном
направлении пополам, затем обжимается валиками 3 и протягивается
между цилиндрами 4 и J. Внутренний нож 6 рубящего цилиндра
4 отрубает сфальцованный вдвое лист 7. Тупой нож 8 выходит из
цилиндра 5 и вталкивает лист между двумя фальцующими валиками
9. Они формируют сгиб, перпендикулярный предыдущему, и направля-
Рис. 11.10 Схема фальцевально-резального аппарата
с выводным устройством печатных машин
192
ют газету
12 в
собиратель
10,
который выкладывает
ее на
выводной
транспортер
11.
Фальцевание
16- и
32-страничных тетрадей книжно-журнальных
изданий выполняют фальцевально-резальные аппараты более сложной
конструкции. Кроме того,
к
этим аппаратам часто присоединяются
счетно-приемно-прессующие устройства, которые предназначены
для
счета сфальцованных тетрадей, комплектования
из них
заданного
размера пачек,
их
прессования
и
скрепления.
Многие рулонные
(а в
некоторых случаях
и
листовые) машины
оснащаются сушильными устройствами, ускоряющими
закрепление краски
на
оттисках. Конструкции этих устройств
различны
в
зависимости
от
способа сушки
(см. 11.3.3). Так,
например,
в машинах плоской офсетной печати распространены газопламенные
сушильные камеры
(с
открытым газовым пламенем)
в
сочетании
с потоком горячего воздуха. Движущаяся бумажная лента проходит
между рядами газовых горелок,
а
затем между сопел,
из
которых
подается горячий воздух. Образующиеся пары отсасываются
в вытяжную систему.
Сушильные устройства
с
инфракрасным излучением представля-
ют собой единую панель
с
набором трубчатых ламп
и
отражателя-
ми.
Применяются также воздуходувные сушильные устройства
(для
машин всех видов печати), работающие обычно
на
подогретом возду-
хе
от
электрокалориферов, теплообменников
с
горячей водой
и т. д.
Так
как
термическая сушка всегда сопровождается нежелатель-
ным нагревом оттиска,
то в
комбинации
с
сушильными устройствами
применяют охлаждающие устройства (например,
с
охлаждающими
цилиндрами, внутри которых циркулирует вода). Термическая сушка
позволяет краске закрепляться
при
высоких скоростях работы
машины,
но
вместе
с тем
уменьшает влажность бумаги,
тем
самым
ухудшая
ее
физико-механические свойства. Поэтому наиболее
технологична сушка оттисков УФ-излучением
и
электронными лучами
(см.
11.3.3).
Современные высокоскоростные печатные машины оснащаются
различного рода электронными
и
электронно-вычислительными
устройствами, автоматизирующими подготовительные операции
в ма-
шине
и
режим печатного процесса,
а
также дающими информацию
о качестве оттисков.
11.4.3.
Укрупненная классификация печатных машин
Конструкция
и
технологические возможности печатных машин
для различных видов
и
способов печати разнообразны.
Это
обусловливается большим различием печатной продукции
по ее
объемам, тиражам, форматам, срокам выпуска
и
другим показателям.
Поэтому
для
печатания конкретных групп изданий выбирают наиболее
оптимальные типы печатных машин
с
точки зрения экономичного
7 Зак. 651
193