Напівтони та колір у поліграфії

 

Початком будь-якого видання є його оригінали і від них багато в чому залежить і якість видання і його суспільна значимість. І основною задачею, що вирішують поліграфічні технології, є високоякісний друк кольорових зображень, максимально наближених по відтворенню кольору до оригіналу.

Видавничі оригінали

Всі оригінали, що надходять у виробництво після редакційної підготовки і підлягають відтворенню поліграфічними засобами, називаються видавничими. Вони різноманітні за змістом, форматами, технікою виконання, і це має вирішальне значення (не зважаючи на фактори економічного характеру) для вибору способу репродукування.

Насамперед, розрізняють оригінали текстові та ілюстраційні.

Текстовий оригінал найчастіше являє собою рукопис, надрукований на друкарській машині з дотриманням установлених технічних правил (друк на одній стороні паперового аркуша стандартного розміру, через два інтервали, дотримання визначеної кількості знаків у рядку, а також визначених полів і т.д.). Надалі з такого оригіналу, що має всі необхідні редакційні вказівки, набирають тим або іншим способом текст, що після друкування на машині буде виглядати значно краще вихідного завдяки використанню шрифтів необхідних розмірів і накреслень, правильних інтервалів між словами, необхідних прийомів виділення букв, слів і різноманітної рубрикації і т.д.

В окремих випадках, коли у виданні потрібне документальне зображення, рукопис (або його частина) відтворюється з використанням методу фотографування, що дозволяє зафіксувати на відбитку всі особливості написаного.

Образотворчі оригінали, що підлягають репродукуванню поліграфічними засобами, є найбільш різноманітною групою і вони класифікуються:

- за видом підкладки (прозорі, непрозорі; гнучкі, тверді);

- за кольором (чорно-білі – монохромні, кольорові);

- за структурою зображення (штрихові, напівтонові, растрові – вторинні);

- за способом одержання (фотографічні, мальовані, живопис, друковані).

Одними з вирішальних факторів, що обумовлюють вибір технології відтворення зображення і способу друку тиражу, є техніка виконання оригіналу і матеріал, на якому він створений. Основа його може бути прозорою (скло, целофан, фотоплівка й ін.), непрозорою (папір, полотно, метал, пластик і т.п.) або напівпрозорою (калька, восківка). По техніці виконання, що різноманітна і найчастіше пов'язана з видом матеріалу-основи, це може бути офорт, малюнок пастеллю, ліногравюра, акварель, фреска, картина масляного живопису і т.д. Усі образотворчі оригінали можна умовно розділити на дві групи: оригінали, відтворення яких поліграфічними засобами не представляє особливих технічних труднощів, і оригінали, що технічно складно або навіть неможливо репродукувати точно. До першого відносяться акварель, креслення і схеми на папері, малюнки олівцем, а до числа других – картини олією, для одержання точних копій яких у принципі потрібно заґрунтоване полотно і нанесення на нього соковитих, що криють мазки, фарб. У повному обсязі це для поліграфічного виробництва доки недосяжно, однак сьогодні імітація, досить близька до оригіналу, може бути досягнута при використанні визначених матеріалів і відповідних витрат сил і засобів, іноді дуже великих.

Тип оригіналу багато в чому визначає характер репродукційного процесу, вид устаткування і матеріалів, кваліфікацію персоналу.

У цілому можна сказати, що розмаїття видавничих оригіналів, по-перше, породжує необхідність мати значну кількість варіантів технологічного процесу їхнього відтворення, а по-друге, висуває до оригіналів визначені вимоги.

Відтворення кольору

Один з найбільш важливих моментів, про який необхідно пам’ятати, вивчаючи колір, полягає в тому, що деякі предмети людське око бачить тому, що вони випромінюють світло, а інші – тому, що вони його відбивають. Таким чином, випромінюване світло – це світло, що виходить з активного джерела: сонця, лампи, екрана монітора; відбите світло – це світло, „відбите” від поверхні об’єкта. Саме його бачить спостерігач, коли дивиться на будь-який предмет, що не випромінює власного світла.

Випромінюване світло може містити всі кольори (біле світло), будь-яку їхню комбінацію або тільки один колір. Випромінюване світло, що йде безпосередньо з джерела до ока, зберігає в собі всі кольори, з яких воно було створене. Деякі хвилі випроміненого світла поглинаються об’єктом, тому доходять до спостерігача і сприймаються оком тільки не поглинені, відбиті хвилі.

Білий лист папера виглядає білим тому, що він відбиває всі кольори в білому світлі і жоден не поглинає. Якщо освітити його синім світлом, папір буде виглядати синім. Якщо освітити білим світлом лист червоного папера, папір буде виглядати червоним, тому що він поглинає всі кольори, крім червоного. Що відбудеться, якщо освітити червоний папір синім світлом? Папір буде виглядати чорним, тому що синій колір, що падає, він не відбиває.

На сьогоднішній день діаметрально протилежні способи генерації кольору моніторів і принтерів є основною причиною перекручування екранних кольорів під час друку. Для того, щоб правильно робити кольороподіл, треба добре уявляти роботу двох протилежних систем опису кольору в комп’ютері: адитивної і субтрактивної.

Адитивний колір (від англійського add – додавати, складати) виходить при з’єднанні променів світла різних кольорів. У цій системі відсутність усіх кольорів являє собою чорний колір, а присутність усіх кольорів – білий. Система адитивних кольорів працює з випромінюваним світлом, наприклад, від монітора комп’ютера.

У цій системі використовуються три основних кольори: червоний, зелений і синій (RGB). Якщо їх змішати у рівній пропорції, вони утворять білий колір, а при змішуванні в різних пропорціях – будь-який інший.

В поліграфічних системах адитивний синтез має місце у комбінованому вигляді разом з субтрактивним у автотипних растрових видах друку.

У системі субтрактивних кольорів (від англійського subtract – віднімати) відбувається зворотний процес: будь-який колір є вирахуванням інших кольорів із загального променя відбитого світла. Суть його полягає в тому, що частина спектрального складу випромінювання при проходженні через речовину поглинається. Іншими словами – шар речовини віднімає певну долю випромінювання. Поліграфічні фарби мають властивість поглинати випромінювання одної з трьох зон спектра і пропускати у двох інших. Пропускання в зоні поглинання повинно бути керованим. Засобом керування при субтрактивному синтезі служить товщина фарбового шару. З її зменшенням пропускання зростає і навпаки. Колір фарби є додатковим до кольору дозованого нею випромінювання. Жовта поглинає синє випромінювання, пурпурна – зелене, а голуба – червоне.

У цій системі білий колір з’являється в результаті відсутності всіх кольорів, тоді як їхня присутність дає чорний колір. Система субтрактивних кольорів працює з відбитим світлом, наприклад, від листа папера. Білий папір відбиває всі кольори, пофарбований – деякі поглинає, а інші відбиває. Тільки у класичному варіанті глибокого друку реалізується у чистому вигляді субтрактивний синтез кольору.

У системі субтрактивних кольорів основними є блакитний, пурпурний і жовтий кольори (CMY) – протилежні червоному, зеленому і синьому. Коли ці кольори змішуються на білому папері в рівній пропорції, виходить чорний колір. Вірніше, повинний вийти чорний колір. У дійсності типографські фарби поглинають світло не цілком і тому комбінація трьох основних кольорів виглядає темно-коричневою. Щоб виправити виникаючу неточність, для представлення тонів істинно чорного принтери додають небагато чорної фарби. Систему кольорів, засновану на такому процесі чотирьохкольорового друку, прийнято позначати абревіатурою CMYK.

Для одержання кольорової репродукції у високому і плоскому видах друку застосовується суміщене накладання трьох фарбових растрових зображень. Відносне розміщення відбитків кожного з одно-фарбових растрових елементів на кольоровій репродукції показано на рисунку 3.7.1.

 

 

Рисунок 3.7.1 – Розміщення растрових елементів на кольоровому відбитку при автотипному способі друку трьома фарбами: елементи Ж – жовтої, П – пурпурної, Г – голубої фарб; кольори суміщень С – синій, 3 – зелений, Ч – червоний, Чо – чорний; Б – білий колір ділянок, на яких відсутні друкарські елементи

 

З нього видно, що на одиниці площі є ряд елементарних кольорів, що сприймаються внаслідок обмеженої гостроти зору як сумарний, синтезований цим накладанням. Цей колір забезпечується таким поєднанням фарб:

а) однофарбовими елементами – жовтим, пурпурним, голубим;

б) двофарбовими накладаннями – зеленим (жовта + голуба), синім
(голуба + пурпурна), червоним (пурпурна + жовта);

в) трифарбовими накладаннями (жовта + пурпурна + голуба);

г) ділянками, на яких відсутні друкарські елементи.

Кольори накладань, як видно з рисунка, утворюються шляхом субтрактивного синтезу, а загальний колір виникає в результаті просторового адитивного синтезу вказаних вище восьми елементів. Такий змішаний субтрактивний і адитивний синтез називається автотипним.

На питання, як утворяться кольори в машинній графіці, однозначно відповісти неможливо, тому що усе залежить від того, яку колірну модель використовувати. Кожна з них підходить у визначеній галузі, кращого результату можна домогтися, комбінуючи різні можливості, надані програмою.

Основні колірні системи

Колірна модель RGB – це одна з моделей, яка набула широкого розповсюдження і частого використання. Вона застосовується в приладах, що випромінюють світло, таких, наприклад, як монітори, прожектори, фільтри й інші подібні пристрої. Ця модель базується на трьох основних кольорах: Red – червоному, Green – зеленому і Blue – синьому. Кожна з перерахованих вище складових може варіюватися в межах від 0 до 255, утворюючи різні кольори і забезпечуючи, таким чином, доступ до 16 мільйонів кольорів.

Дана колірна модель вважається адитивною, тобто при збільшенні яскравості окремих складових буде збільшуватися і яскравість результуючого кольору: якщо змішати всі три кольори з максимальною інтенсивністю, то результатом буде білий колір; навпаки, при відсутності всіх кольорів виходить чорний.

Монітор комп’ютера створює колір безпосередньо випромінюванням світла і використовує, таким чином, систему кольорів RGB. Поверхня монітора складається з дрібних крапок (пикселів) червоного, зеленого і синього кольорів, форма крапок варіюється в залежності від типу електронно-променевої трубки (ЕПТ). Пушка ЕПТ подає сигнал різної потужності на екранні пикселі. Кожна крапка має один із трьох кольорів, при влученні на неї променя з гармати вона випромінює визначений відтінок свого кольору, у залежності від сили сигналу. Оскільки крапки маленькі, уже з невеликої відстані вони візуально змішуються один з одним і перестають бути помітні. Комбінуючи різні значення основних кольорів, можна створити будь-як відтінок з більш ніж 16 мільйонів, доступних у RGB.

Лампа сканера світить на поверхню зображення (або крізь слайд); відбите світло або світло, яке пройшло крізь слайд, за допомогою системи дзеркал, попадає на чуттєві датчики, що передають дані в комп’ютер теж у системі RGB.

Система RGB адекватна колірному сприйняттю людського ока, рецептори якого теж настроєні на червоний, зелений і синій кольори.

Безсумнівними перевагами даного колірного простору є те, що він дозволяє працювати з усіма 16 мільйонами кольорів, а недолік полягає в тому, що при підготовці зображення до друку частина з цих кольорів губиться, в основному найяскравіша і найнасиченіша, а також виникає проблема із відтворенням синіх кольорів.

Система кольорів CMYK була широко відома за довгий час до того, як комп’ютери стали використовуватися для створення графічних зображень. Тріада основних друкарських кольорів: Cyan – голубий, Magenta – пурпурний і Yellow – жовтий (CMY, без чорного) є, по суті, спадкоємцем трьох основних кольорів живопису (синього, червоного і жовтого). Зміна відтінку перших двох пов’язано з хімічним складом друкарських фарб, відмінним від художніх, але принцип змішування залишився тим самим. І художні, і друкарські фарби, незважаючи на проголошувану самодостатність, не можуть дати багатьох відтінків. Тому художники використовують додаткові фарби на основі чистих пігментів, а друкарі додають, як мінімум, чорну фарбу (введення чорного дозволяє досягти більшої глибини і використовується при друці чорних об’єктів).

Ця модель є субтрактивною. Робота її заснована на тому, як людське око бачить колір і як світло розкладається на складові. Око сприймає відбитий спектр, інші ж складові поглинаються. Кольори в розглянутій колірній моделі були обрані такими не випадково, а через те, що голубий поглинає лише червоний, пурпурний – зелений, жовтий – синій.

При змішуванні окремих колірних складових можна одержати наступні результати:

Голубий + Пурпурний = Синій з відтінком фіолетового, котрий можна підсилити, змінивши пропорції кольорів, що змішуються.

Пурпурний + Жовтий = Червоний. У залежності від співвідношення вхідних у нього складових, він може бути перетворений на жовтогарячий або рожевий.

Жовтий + Голубий = Зелений, який може бути перетворений при використанні тих же первинних кольорів як на салатний, так і на смарагдовий.

Варто освоїти обидві колірні моделі – RGB і CMYK, тому що кожна застосовується у своїй галузі. Система CMYK створена і використовується для друку. Усі файли, призначені для виводу в друкарні, повинні бути конвертовані в CMYK. Цей процес називається кольороподілом.

Системи кольорів RGB і CMYK базуються на обмеженнях, що накладаються апаратним забезпеченням (моніторами і сканерами у випадку з RGB і типографськими фарбами у випадку з CMYK). Більш інтуїтивним способом опису кольору є представлення його у виді тону, насиченості і яскравості – система HSB. Вона ж відома як система HSL (тон, насиченість, світлота).

Тон являє собою конкретний відтінок кольору, відмінний від інших: червоний, зелений, голубий і т.п. Насиченість кольору характеризує його відносну інтенсивність (або чистоту). При зменшенні насиченості, наприклад, червоного, цей колір стає більш пастельним, наближається до сірого. Яскравість (або світлота) кольору показує величину чорного відтінку, доданого до кольору, що робить його більш темним.

Система HSB має перед іншими системами важливу перевагу: вона більше відповідає природі кольору, добре узгоджується з моделлю сприйняття кольору людиною, а також є апаратно-незалежною. Багато відтінків можна швидко і зручно одержати в HSB, конвертувавши потім у RGB або CMYK.

Але найбільш широкого розповсюдження набула колірна модель Lab. Такій моделі віддають перевагу в основному професіонали, тому що вона об’єднує переваги як CMYK, так і RGB, тобто забезпечує доступ до всіх кольорів, працюючи з досить великою швидкістю. Компонент L визначає яскравість зображення, хроматичні компоненти a і b несуть інформацію про кольори.

Побудова кольорів тут, так само як і в RGB, базується на злитті трьох каналів. У каналі Luminosity здійснюється контроль над яскравістю кольорів, утворених двома іншими, а саме a і b складовими. Білий колір зіставляється з максимальною інтенсивністю.

a – містить колір від темно-зеленого через сірий до рожевого.

b – ясно-синій, сірий, яскраво-жовтий.

При змішанні двох кольорів результуючий буде більш яскравим, що є ще одною подібністю до колірної моделі RGB.

Модель Lab визнана апаратно-незалежною, тобто ця модель описує кольори так, як вони сприймаються людиною, і є проміжною при перетворенні однієї моделі в іншу в програмах обробки зображень.

Поліграфічні матеріали

 

У сучасній поліграфічній промисловості використовуються матеріали, номенклатура яких сягає понад дві тисячі видів, а вартість цих матеріалів складає у різних випадках від 40 до 70 відсотків вартості усіх виробничих витрат, тому стає зрозумілим, чому так важливо вміло використовувати ці матеріали у роботі.

На виробництві матеріали поділяють на основні та допоміжні. Основні матеріали входять до складу готової продукції та визначають її споживчі властивості (задруковувані матеріали; фарби; палітурні матеріали), у той час як допоміжні матеріали лише задіяні у виробничому процесі, але до складу готової продукції не входять (фототехнічні плівки, друкарські форми, матеріали для фарбових валиків, різноманітні хімікати, змащувальні матеріали). На основі інтеграції знань про властивості матеріалів, технологічні операції та їх фізико-хімічні характеристики було вирішено розділити матеріали за трьома умовними групами, виходячи з технологічного процесу виготовлення поліграфічної продукції.

До першої групи матеріалів віднесені фотоматеріали та формні матеріали, що у свою чергу згруповані за призначенням: формні матеріали для високого та флексографічного друку, плоского офсетного, глибокого та тамподруку, трафаретного друку.

До другої групи матеріалів віднесені: папір та картон, фарби та лаки, невбираючі задруковувані поверхні (метали, скло, пластмаси та ін.). матеріали з поліуретанів (декелі, друкарські валики, марзани), зволожувальні розчини, змащувальні матеріали.

До третьої групи входять палітурні матеріали (клеї, покривні матеріали, фольга та плівки).

Далі наведені основні відомості стосовно поліграфічних матеріалів.

Фототехнічні матеріали

У багатьох додрукарських процесах перетворення оригінальної текстової та образотворчої інформації завершується виготовленням фотоформи, яка використовується у формному процесі для виготовлення друкарської форми, окрім сучасних скорочених технологічних схем, наприклад, комп'ютер – друкарська пластина ("Computer-to-Plate"), комп'ютер – друкування "Computer-to-Print", де фотоформа не потрібна.

Фотоформа являє собою зображення, яке складається з непрозорих та прозорих елементів, відносно до випромінювання, що використовується у формному процесі.

Зображення фотоформ не обов'язково відповідає оригінальному зображенню, створеному автором, так як для поліграфічного відтворення оригінальне зображення необхідно перетворити. Зокрема:

– виділити з оригінального зображення область для відтворення;

– вибрати масштаб для відтворення;

– для напівтонових зображень вибрати найважливіші тональні переходи, які необхідно найточніше відтворити. Виконати відповідну їх градаційну корекцію відносно градаційних характеристик технологічних процесів та умов друку, щоб зображення на друкарському відбитку було близьким до оригіналу;

– виконати кольороподіл – отримати зображення для друкування базовими та додатковими друкарськими фарбами. Базові кольорові фарби здійснюють кольоровий синтез під час друку (наприклад, для тріадного друку це голуба, жовта, пурпурна та чорна (контурна) фарби на білому тілі задрукованого матеріалу). Додаткові фарби використовуються для надання окремим елементам зображення кольору, що не може бути відтворений під час кольорового синтезу (наприклад, оранжевий чи фіолетовий кольори, сріблясті та золотисті металізовані кольори);

– напівтонові зображення необхідно перетворити на мікроштрихові (растрові), тобто виконати растрування (рисунок 3.8.1);

Це пов'язано з тим, що більшість способів друку не дозволяють відтворювати напівтони шляхом зміни товщини фарбового шару. Зміна співвідношення задрукованої та незадрукованої площі дискретного (растрового) елемента, при певних співвідношеннях розміру цього елемента та відстані спостереження зображення, людським оком сприймається як перехід тонів, що і використовується у поліграфії для відтворення напівтонових зображень.

– залежно від перетворень у формному та друкарському процесах, фотоформа повинна мати позитивне або негативне (з аналогічним або протилежним, до оригіналь­ного, розподілом тонів), пряме або дзеркальне зображення.

 

 

Рисунок 3.8.1 – Схематичне зображення растрованого напівтонового клину:

а – традиційний растр, б – частотно-модульований (стохастичний) растр

 

Виготовлення фотоформ здійснюється у додрукарських процесах де за допомогою променевої енергії здійснюється відтворення або запис зображення на світлочуттєвому матеріалі у фоторепродукційному апараті, у контактно-копіювальній рамі або у фотовивідному пристрої.

Сьогодні у поліграфії в якості світлочуттєвого матеріалу переважно застосовують чорно-білі фототехнічні срібловмісткі плівки.

Разом із фототехнічними плівками до фототехнічних матеріалів відносять речовини для їх оброблення та речовини для коректування отримуваної фотоформи.

Формні матеріали

Від способів друку, технології друкування залежить вид друкарської форми.

Матеріали для складання форм високого друку (друкарські шрифти, лінотипні рядки, стереотипи) відливаються під тиском у відповідних формах (матрицях). Залежно від виду і призначення складального матеріалу друкарський сплав повинен задовольняти певним технічним вимогам:

– плавитися при невисоких температурах, забезпечуючи при цьому економію енергії та часу, продовжуючи термін користування відливною формою та відливними механізмами;

– мати добрі ливарні властивості; бути рідкотекучим, відзначатися малою усадкою, добре заповнювати форму;

– не шкодити здоров'ю працівників, які з ним працюють;

– бути хімічно пасивним у розігрітому стані, не руйнувати матриці та деталі відливних механізмів;

– мати хороші механічні властивості – бути твердим, міцним, пружним – для підвищення тиражостійкості друкарської форми;

– бути стійким до дії навколишнього середовища;

– не підгорати при повторному переплавленні;

– бути економічно вигідним, не містити дорогих металів;

– добре сприймати та віддавати олійну друкарську фарбу;

– бути легким і зручним у роботі.

Для виготовлення друкарських форм використовують цинкові, алюмінієві та сталеві пластини. Вони повинні задовольняти таким технічним вимогам:

– мати хімічний склад відповідно до марки пластини;

– відзначатися рівною поверхнею без механічних пошкоджень і домішок;

– мати дрібнозернисту, однорідну структуру;

– рівномірну товщину;

– достатню механічну твердість і найменшу крихкість;

– не утворювати тріщин при згинанні;

– їх геометричні розміри повинні відповідати стандартам.

Для виготовлення кліше шляхом травлення використовують цинкові та мікроцинкові пластини.

Як копіювальні шари для форм офсетного, високого, флексографічного та трафаретного друку використовуються фотополімери. Фотополімери – це високомолекулярні органічні речовини, молекули яких під дією світла при наявності ініціаторів "зшиваються" між собою і втрачають здатність розчинятися. Даний процес називається фотополімеризацією.

Принцип отримання друкувальних елементів є ідентичним для всіх видів друку, крім трафаретного. При експонуванні через негатив під дією ультрафіолетових променів у шарі фотополімеру відбувається фотополімеризація й утворюються нерозчинні ділянки. Ці ділянки і є друкувальними елементами, на які пізніше наносять фарбу. Під темними ділянками негативу шар не піддається дії світла і розчиняється у водному розчині лугу чи спирту, так утворюються проміжні елементи форми. У трафаретних друкарських формах нерозчинні ділянки є проміжними елементами, а ділянки, де фотополімери розчиняються, – друкувальними елементами. Фотополімерні форми мають ряд переваг перед металевими:

– процес виготовлення фото полімерних друкарських форм швидкий, доступний, дешевий;

– при їх використанні поліпшуються умови праці та не забруднюється навколишнє середовище;

– друкарські форми порівняно з іншими добре сприймають і віддають фарбу;

– використання фотополімерів значно скорочує витрати кольорових металів;

– форми стійкі до дії в'яжучих фарб і змивальних речовин;

– можуть відтворювати дрібні зображення на відбитку;

– мають високу тиражостійкість.

Проте фотополімерні форми важко піддаються корегуванню, вимагають високої якості негативів, формний матеріал не піддається повторній переробці, фотополімери порівняно дорогі, їх використання економічно вигідне при друкуванні книжково-журнальної продукції середніми та великими тиражами.

Фотополімер як формний матеріал привертає увагу простотою технології виготовлення друкарських форм та низькою трудомісткістю процесу. Такі форми з високою точністю дозволяють відтворювати складні зображення з текстовими, штриховими та растровими елементами. Вони, у порівнянні з металевими формами, володіють більшою фарбовіддачею, що забезпечує отримання відбитків з підвищеною оптичною щільністю.

У флексографії (різновид високого друку) використовуються еластичні полімерні рельєфні форми. У простому виконанні флексографічна друкарська система складається з чотирьох основних елементів (рис. 3.8.2): 1 – растрового (анілоксового) валика з дрібнокомірчастою поверхнею, який дозволяє перенести на друкарську форму дозовану кількість друкарської фарби; 2 – м'якої еластичної друкарської форми; 3 – друкарського циліндра; 4 – ракеля.

 

Рисунок 3.8.2 – Спрощена схема фарбового апарата флексографічної друкарської машини

 

Використання м'якої еластичної форми обумовлюється наявністю жорсткого анілоксового валика та друкарського циліндра, у протилежному випадку неможливим було б перенесення з комірок анілоксового валика навіть дуже рідкої фарби. Точність виготовлення друкарських форм за товщиною повинна складати 0,02– 0,3 мм, перевищення цієї межі може викликати в процесі друкування розтискування фарби та забивання штрихових та растрових елементів зображення. Твердість флексографічних друкарських форм знаходиться в межах 40–60 од. за Шором. Еластичність друкарської форми дає можливість задруковувати будь-які матеріали.

Офсетний спосіб друкування – один з основних та найбільш перспективних способів, значення якого зростає. На формах плоского друку (рисунок 3.8.3, а) друкарські 1 та проміжні 2 елементи практично розташовані в одній площині та мають різні фізико-хімічні властивості: у більшості випадків перші сприймають фарбу (гідрофобні або оліофільні), а другі – сприймають вологу (гідрофільні).

 

Рисунок 3.8.3 – Схема форми плоского друку та відбитка з неї

Багаторазове отримання відбитків забезпечується завдяки тому, що в процесі друкування перед кожним нанесенням фарби пробільні елементи зволожуються та не сприймають фарбу (рисунок 3.8.3, б). Друкарські елементи, які знаходяться в одній площині, покриваються рівномірним шаром фарби, і всі елементи зображення, як і у високому друці, складаються з фарбового шару однакової товщини (рисунок 3.8.3, в).

У плоскому офсетному друці використовується велике різноманіття друкарських форм. Проте всі вони, в основному, призначені для друкування із зволоженням. Такі форми класифікуються за наступними ознаками (рисунок 3.8.4).

 

Рисунок 3.8.4 – Класифікація форм плоского офсетного друку

 

Форми плоского офсетного друку в залежності від виду друкарських машин виготовляють різноманітних форматів при товщині від 0,15 до 0,8 мм. Вартість таких форм є відносно невисокою, а процес їх виготовлення – продуктивним. Тиражостійкість форм залежить від способу їх виготовлення та формних матеріалів, що застосо­вуються, та коливається в широких межах.

Офсетні металеві формні пластини в залежності від кількості металів, з яких складається робоча поверхня, поділяються на монометалеві та біметалеві. Для виготовлення монометалевих офсетних друкарських форм застосовують цинк та алюміній, якщо їх поверхня попередньо механічно або електрохімічно оброблена. У всіх сучасних способах виготовлення монометалевих форм гідрофобні друкувальні елементи утворені копіювальним шаром або лаком і міцно з'єднані з поверхнею металу, а проміжні утворені на поверхні металу-основи, адсорбованими гідрофільними плівками.

У копіювальному процесі копію з фотоформи на поверхні монометалевої пластини отримують з растрових або штрихових негативів або діапозитивів.

Під час виготовлення біметалевих форм (рисунок 3.8.5) для створення стійких друкувальнихта проміжних елементів використовують два різних за властивостями метали: мідь аболатунь для утворення друкувальних елементів; хром, нікель, електролітичний сплав нікель-кобальт, нержавіючу сталь – для проміжних елементів.

 

Рисунок 3.8.5 – Схема друкарської формної пластини:

а – біметалевої (1 – хром або нікель, 2 – мідь або латунь);

б – триметалеві (1 – хром або нікель, 2 – мідь, 3 – алюміній або сталь)

 

При позитивному способі використовують копіювальний шар на основі ортонафтохінондіазидів, при негативному – шар на фотополімерах діазосмол або хромальбуміні.

У глибокому друці друкувальними є заглиблені елементи форми, в які у той чи інший спосіб наноситься фарба (рисунок 3.8.6). Проміжні елементи форми глибокого друку перед друкуванням ретельно очищуються від фарби ракелем і не утворюють відбитка на папері.

Рисунок 3.8.6 – Схема глибокого друку 1 – задруковуваний матеріал; 2 – друкарська форма; 3 – друкувальний елемент; 4 – проміжний елемент

 

Усі форми глибокого друку за видом продукції, поділяються на ілюстраційні та тексто-ілюстраційні. Вони виготовляються фотохімікографічним та електронно-гравіювальним способами.

Фотохімікографічні форми, в залежності від методу перенесення зображення на формний циліндр та травлення друкувальних елементів, виготовляють із застосуванням пігментного паперу (пігментний спосіб), або без його застосування (безпігментний спосіб).

Перспективним напрямком глибокого друку є тампонний друк (тамподрук), при якому плоске зображення переноситься на предмети різної конфігурації, виконані з різних матеріалів, за допомогою проміжного носія – тампону, коли інші способи друку не можуть бути застосовані.

Друкування здійснюється з форм глибокого, плоского, високого, трафаретного друку, але, як правило, використовується форма із заглибленими елементами (глибина від 20 до 180 мкм) на плоскій пластині. Виготовлення друкарських форм є складним та трудомістким процесом. На якість друкарської форми впливають матеріал, з якого її виготовляють та чистота обробки заготовки форми, склад копіювального шару, режими копіювання та травлення.

Папір і картон

Папір – це пористо-капілярний матеріал, із масою квадратного метра до 250 г, що складається переважно із рослинних волокон, пов'язаних між собою силами поверхневого зчеплення, в якому можуть містяться проклеювальні речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні й натуральні волокна, пігменти й барвники.

Картон – це багатошаровий матеріал, що містить переважно рослинні волокна і відрізняється від паперу більшою товщиною і масою квадратного метра.

Виробництво паперу – трудомісткий процес, який передбачає виготовлення паперової маси, відлив та обробку паперу.

Однією із найважливіших технологічних операцій цього процесу є розмелюван­ня – оброблення маси волокнистого напівфабрикату в розмелювальній апаратурі з метою розщеплення його волокон, зменшення розмірів та їх гідратації. Ступінь розмелювання характеризується довжиною волокна та ступенем фібрилювання. Залежно від довжини отриманих волокон, розмол може бути довгим (2,5–1,5 мм) і коротким (менше 1 мм), залежно від ступеня розмелювання – масним і пісним. При масному розмелюванні майже всі волокна розщеплено на фібрили, і на дотик маса здається "масною". Вплив розмелювання на властивості паперу є значним. Утворення великої кількості фібрил надає волокнам гнучкості та пластичності. Збільшення загальної кількості поверхні волокон сприяє ліпшому їх з'єднанню та переплетенню. Тому масне розмелювання використовують для виготовлення міцного, щільного, гладкого та дрібнопористого паперу. При пісному розмелюванні волокон отримують пухкий, пористий папір (наприклад, газетний, фільтрувальний).

Розмелені волокнисті напівфабрикати змішуються у певному співвідношенні (відповідно до складу даного виду паперу) у регуляторах композиції. Потім паперова маса, залежно від вимог до якості готової продукції, може йти на відлив, або в її композицію додатково вводять проклеювальні речовини, наповнювачі, барвники і тощо. Для осадження на волокнах компонентів, що додають у паперову масу, вико­ристовують сірчанокислий алюміній, поліакриламід чи інші домішки.

Підготовлену паперову масу регулюють за концентрацією, акумулюють у масних чи машинних басейнах. Перед подачею паперової маси на машину, де відливається папір, її розбавляють, очищують від шкідливих домішок і подають через спеціальні потокорозподілювачі в напірний пристрій, а далі на формуючий пристрій. Останній складається з однієї чи декількох рухомих незакінчених сіток, де відбувається видалення основної частини води й формування (чи відлив) необхідної структури паперового чи картонного полотна, яке далі в інших частинах машини буде підлягатися пресуванню, сушінню, охолодженню, машинній обробці й намотці.

Залежно від вимог готової продукції, вона може бути додатково каландрована на суперкаландрах. Готовий папір й картон розрізають на рулони заданого формату, пакують й направляють на склад готової продукції. У випадку необхідності папір і картон розрізають на бобіни чи аркуші. Вони можуть крейдуватись, можуть підлягатися тисненню чи іншій обробці.

Паперовий і картонний брак, що обов'язково утворюється в процесі вироб­ництва, знову перетворюється в паперову масу і повертається в технологічний процес (рисунок 3.8.7).

Виробництво картону в загальних рисах мало відрізняється від виробництва паперу. Різниця полягає в тому, що картон є багатошаровим композиційним матеріалом, тому для його внутрішніх шарів використовують дешевші волокнисті матеріали, ніж зовнішні. Інколи доводиться розділяти потоки оборотних вод картоноробної машини: на води для поверхневого шару із білених напівфабрикатів і для внутрішніх шарів із макулатурної маси і небілених напівфабрикатів. Якщо ж білизна зовнішнього шару картону не нормується, то оборотні води можуть йти загальним потоком для всіх шарів.

 

Рисунок 3.8.7 – Загальна технологічна схема виготовлення паперу та картону

Друкарські властивості паперу – це властивості, що визначають поведінку паперу до друкування (тобто проходження його через паперопровідну систему друкарської машини), під час друкування (взаємодія паперу з друкарською фарбою) та після друкування (операції фальцування, брошурування, підрізання, а також експлуатаційні характеристики готової продукції). Тому актуальним та важливим є висвітлення найбільш важливих параметрів паперу, які слід враховувати при закупівлі і використанні. До основних з них можна віднести: показники структури, молекулярно-фізичні, механічні, оптичні та інші властивості. Вони повинні відповідати умовам даного технологічного процесу і характеру друкарської продукції, для якої призначено папір.

У випадку застосування офсетного способу друку важливими показниками є міцність поверхні паперу і характер взаємодії його з вологою. Папір повинен мати високий рівень проклеювання, а стан поверхні (гладкість) суттєвої ролі не відіграє через те, що тиражування зо