Спосіб офсетного друку. Як працює офсетна машина.
Мабуть, за рідкісним винятком, ті хто вперше потрапляє в друкований цех, залишається байдужим після хоча б побіжного знайомства з сучасною великою друкованої технікою. Ще б! Агрегат розміром з великий автобус, що видає шум, при якому говорити знадобиться досить голосно щоб почути, що стоїть поряд співрозмовника, і при цьому на швидкості понад 10000 оборотів в годину, що поглинає в свої надра папір. Закінчено черговий тираж. Друкар вивозить готову стогону продукції, змінює друковані форми, за допомогою електронного пульта встановлює параметри наступної роботи і знову включає друкарський верстат на велику швидкість. Що ж відбувається в надрах машини? Почнемо з самого простого. Але спочатку німого історії. Бажання копіювати побачене у людини існує ще з печерних часів. А навчившись малювати один екземпляр, захотілося його повторити огляду іншими членами спільноти. Потрібні були сотні років перш ніж придумали найпростіший спосіб отримання тиражу. Який?
Проведемо маленький експеримент. Візьміть монетку, аркуш паперу і олівець. Покладіть на монетку папір і олівцем проводите лінії по абрису монети. Намагайтеся щоб лінії були паралельні. В результаті ви отримаєте майже поліграфічний відбиток монети. (Рис.1) У цьому без хітростно досвіді ви отримали, можна сказати, фундаментальні принципи поліграфії. По-перше це основа методу високого друку. Тобто якщо на виступаючі елементи набору нанести фарбу, а потім накласти аркуш паперу, то отримаємо відбиток. По-друге, в залежності від того на скільки слабо або сильно притискати олівець до паперу, отримуємо блідий або яскравий, або затемнений відбиток. Це основа понять про тиск при друку. Далі. Чим частіше будуть розташовані грифельні лінії, тим більша кількість деталей монети з'явиться на відбитку. Це поняття про линиатуре.
Повернемося до історії. У році десь 890 від Різдва Христового була зроблена спроба виготовити першу книгу. Вирізані на дошці букви були використані в якості друкарської форми. На неї нанесли фарбу і щільно притиснувши папір отримали відбиток. Подія це сталося в Китаї. А Європі таке вдалося зробити через 300 років. Звичайно ж, там до цього часу вже вміли робити одиничні екземпляри гравюр, але саме тиражі з'явилися в 13 столітті. Тоді почали тиражувати афіші майбутніх вистав. Ну, а далі - більше. Приступили до книговидання. Знадобилося ще 200 років перед тим був виготовлений перший друкарський верстат. Головне в цьому апараті було те, що шрифт там став рухомим. Іншими словами з'явилася можливість на одній основі збирати і змінювати текст. Віддрукували сторінку книги, замінили набір і продовжуємо друк. Буквена і знакові каси виготовляли спочатку з дерева, а потім з металу. Так як все це робилося в ручну, то, наприклад, великі літери нових глав книги, були просто витвором мистецтва.
Принцип виготовлення відбитків таким способом був названий високим друком. Літери, тобто букви і знаки, виступали над поверхнею плати, на якій вони були закріплені (Рис.2) І всі подальші удосконалення такої друкарської машини зводилися до швидкого виготовлення шрифтів і збільшенні швидкості нанесення фарби і подачі аркушів паперу. Але виглядало це як все, що відбувалося з вітрильними суднами та паровозами. У боротьбі за швидкість нарощували вітрила, піднімали тиск в парових котлах, але виграш не була значним. Так відбувалося і в поліграфії. Занадто довгою була ланцюжок від початку набору, до виходу в світ видання. Хоча треба віддати належне тодішнім друкарням. Ось, наприклад, газетна справа. Запуск газети до друку відбувався суворо за часовим і хвилинному графіку. Запізнення каралося досить суворо. І навіть без примусу все встигали вчасно. Але всьому є межа. І людський розум шукав нові можливості збільшення швидкості друку іншими технологіями. І знайшов. Як і багато винаходів це має багато вікову історію. Починалася вона ще в 18 столітті. Тоді, наглядова громадянин звернув увагу, що якщо на плоску поверхню нанести жир, а в проміжках між ним налити воду, то жир і вода не будуть змішуватися. Теж саме відбувається між фарбою і водою. Тепер якщо прикласти папір, то вийде відбиток. Вийшов несподіваний і дуже цінний варіант друку. Тепер не потрібно вирізати зображення, досить якимось чином нанести його на плоску поверхню. Таку друк назвали літографією. Так як перші досліди проводили на плоских каменях. Надалі цей спосіб друку стали називати офсетом. Дослівний переклад - не з'єднання. Але справа на довго залишилося експериментом. Треба було придумати як наносити зображення на основу. Придумали, але лише в 20 столітті.
Для цього або вилучають букву, або повністю переливаю рядок тексту. А буває і так, що доводиться, як кажуть складачі, розвалити повністю набір і все почати заново. У офсетного друку всі етапи ті ж. Але техніка виконання в корені інша. Макет створюється в електронному вигляді. А перенесення на друковану форму виконується або контактним методом з фото форм, на які нанесено макет. або безпосередньо на металеву форму за допомогою лазерного променя. Наступний етап - установка форми в друкарську машину. Сама ж машина являє собою набір обертових барабанів. Подивимося, яку роль вони виконують. Основних циліндрів, як їх треба правильно називати - три. На один. навішують металеву друковану форму. Її обкатують циліндри невеликого діаметра, завдаючи тонкий шар води і фарби. Як ми вже говорили, фарба і вода не змішуються, і на формі фарба закриває тільки друковані елементи. Далі форма обертаючись щільно притискається до наступного циліндру - офсетному. На нього надіто резино-тканное полотно. Це проміжна дубль-друкована форма. Головне її властивість - це велика збереження металевої форми від стирання в порівнянні якби зображення відразу ж переходило на папір. І, нарешті, третій циліндр - це друкований. Він щільно стикається з офсетним, а між ними і проходить папір (Рис.3). Відбиток готовий. Час друкованого циклу тепер все ціле залежить від швидкості обертових циліндрів. І вона тепер досягла, можна сказати своєї межі - 15-20 тисяч обертів на годину. Але при такій схемі друку виникають своєрідні, властиві тільки офсетному способу друку, проблеми.
Однією з умов офсетного друку служить правильне стан і рівень подачі води, а точніше водно-спиртового розчину, на друковану форму. Справа в тому, що розчин представляє із себе збалансований по рН, електропровідності і кількості солей, процентним вмістом спирту і температурі склад. Необхідно це для нанесення на друковану форму тонкої водяної плівки. Вона, як ми вже говорили повинна змочити пробільні елементи щоб там не завдають фарба. Але щоб це сталося, водяна плівка повинна бути тонкою, інакше почне розмивати краю барвистого шару, міцної, інакше в місцях розриву молекул тут же з'явиться фарба.
Але, мабуть, головне в усьому процесі - це механіка друкарської машини. Почнемо з того, що нагадаємо про те, що принцип друку полягає в послідовному нанесенні фарб на аркуш паперу. Зрозуміло, що такий спосіб вимагає дуже точного поєднання кольорів. Інакше зображення буде «розвалюватися». Людське око досить досконалий інструмент, і йому добре видно найменші НЕ точності у пресі. Тому поєднання потрібно до сотих часток міліметра. Для цього у друкаря є можливість змінити становище друкованої форми в декількох напрямках, виправляючи НЕ точність початкового навішування форми в друкарську секцію. Однак, це ще не всі неприємності. Будь-яке обертання викликає вібрації. А коли обертаються десятки, в буквальному сенсі цього слова, циліндрів. Те вібрація стає просто неминучою і небезпечною для друку. Тому всі деталі друкарських машин досить важкі. Але головне - бездоганно збалансовані (рис.4). На цьому малюнку показані всі циліндри в друкованої секції. З призначенням великих ми вже вас познайомили, численні меншого діаметру служать для гуркоту фарби в тонку плівку і нанесення на друковану форму. Так ось вібрація також впливає на точне сполучення фарб в єдине зображення. Наступний по значимості слід проблема між формним і офсетним циліндрами. Справа в тому, що форма жорстка, а офсетна полотно, природно, відносно м'який. З'єднання між ними відбувається під великим тиском, інакше зображення не перейде на полотно з форми. Ось в це момент і утворюється так звана хвиля. Як би туго була натягнута гума, вона починає деформуватися, ще більшої деформації схильна папір проходить в цей момент між циліндрами (Рис. 5) Результат - не чітка і змащена друк. Компенсують цю проблему за допомогою підкладок під друковану форму і офсетна полотно, вирівнюючи тиск і компенсуючи геометричні спотворення.
Підбір підкладок або як їх прийнято називати - поддекльний матеріал, досить відповідальна процедура. Зазори між циліндрами на стільки малі, що рахунок йде на десяті частки міліметра. Попередньо передбачити відстані неможливо. Гумово-тканий матеріал випускають багато фірм. Властивості полотна для різних паперів також має бути різним. Для картону або паперу вони дуже різняться. Для друку одних потрібно більш м'яке, а для інших більш жорстке полотно. При випуску машини з заводу, звичайно ж, є рекомендації по товщині підкладок. Але на практиці остаточний вибір за друкарем. Він користується каліброваними картонними листами, підкладаючи їх під полотно. Але зміна товщини поддекеля призводить до зміни діаметра циліндра, а значить і лінійної швидкості. Якщо товщина підкладок буде менша за необхідну або більше, то в будь-якому випадку виникає так звана «хвиля», тобто деформація офсетного полотна під тиском. В результаті різниці швидкостей між циліндрами друк буде не парної, змащеній (двоїння зображення). Звичайно ж позбутися від «хвилі» повністю не вдається. Але, повторимося, її можна звести до мінімуму за рахунок правильного підбору підкладок. У справі якісного друку, знову ж таки, свою лепту в носить і саме полотно, а точніше її компресійний шар. Він так само нівелює лінійні спотворення. Для більшого розуміння того, що відбувається, подивіться на Рис.6. На ньому показані п'ять стадій контакту між циліндрами і папером. Перша - третя стадії - це безпосередньо початок і кінець нанесення фарби на папір. А ось четверта і п'ята стадії вельми цікаві, тому що ми ще не говорили про роль самої фарби. А її роль також важлива. Поліграфічні фарби виготовляють у багатьох країнах - Японія, Корея, Індія, Китай, Росія, але визнаним лідером вважається Німеччина. Змушують фарбу, в принципі, не складно. Основа і пігменти добре всім відомі вже багато сотень років. А от домогтися того щоб фарба була в достатній мірі еластична, не висихала швидко, але й не занадто повільно, і ще багато параметрів, які властиві тільки саме поліграфічним фарбам - ось тут німецькі хіміки, мабуть перевершили всіх. Більшість друкарні використовують фарби саме цієї країни. І тим не менш ні чого універсального не існує. Видання відрізняються один від одного і кольором, і насиченістю фарб на аркуші. Наприклад, в макеті є смужки темно- коричневого кольору. Це означає, що вони складаються з чотирьох кольорів з гранично допустимим краскопереноса. Або на папір з невеликим питому вагу (тонкі сорти паперів) треба нанести суцільну запечатку. У першому випадку друкар може зіткнутися з не рівномірному відривом фарби на аркуші паперу від офсетного полотна. В результаті може виникнути вищипування фарби. А в другому - скручування листів паперу. І там і там причина в підвищеній липкості фарби. Адже створювали її для якогось середнього варіанту макета. Тому в арсеналі друкаря є додаткові хімічні присадки змінюють властивості фарби.