книги из ГПНТБ / Геодаков, А. И. Изготовление форм офсетной печати

Изображение, полученное в результате печатания краской, на­ зывается оттиском.

Условия, необходимые для получения оттиска

Для осуществления печатного процесса способом офсетной пе­ чати необходимо:

увлажнить пробельные элементы и нанести краску на печатаю­ щие элементы формы;

подать бумагу к поверхности резинового полотна передаточного цилиндра печатной машины или станка;

создать контакт и необходимое давление между печатающей и запечатываемой поверхностью;

вывести готовый оттиск из печатной системы.

Следовательно, в процессе печати краска входит во взаимодей­ ствие с поверхностями формы, передаточного резинового полотна и бумаги. Качество получаемого оттиска при этом зависит от каче­ ства и количества краски, передаваемой на бумагу, качества бума­ ги, особенно ее поверхностного слоя, величины давления при печа­ ти, состояния и регулировки красочного и увлажняющего механиз­ ма печатного устройства и, конечно, качества изготовленной формы.

При печати важно, чтобы краска на бумагу перешла не только ровным и тонким слоем, но и закрепилась на ней.

Краску наносят на печатающие элементы формы как механизмом красочной системы (накатными валиками) печатной машины или пробопечатного станка, так и вручную. Чтобы краска могла свобод­ но переходить с одной поверхности на другую, она должна хорошо смачивать запечатываемую поверхность и прилипать к ней. В офсет­ ной печати, помимо этого, должны равномерно увлажняться про­ бельные участки формы.

Следовательно, вопрос смачивания и прилипания краски к по­ верхности, с которой она соприкасается, для процесса печатания является весьма существенным.

При повышенных скоростях печати, как правило, берут менее вязкую краску, чем при печати на малых скоростях. Иначе будут выщипываться волокна бумаги. Это явление наблюдается и при повышенной липкости краски, особенно когда печатают с форм, на которых печатающие элементы имеют большие площади (заливки).

Таким образом, силы, характеризующие прочность бумаги, должны быть больше сил, необходимых для разрыва краски в про­ цессе передачи ее на запечатываемую поверхность. Слой краски при разрыве как бы раздваивается: одна часть остается на форме или офсетной покрышке, другая прилипает к поверхности, на кото­

292

Как только краска вступает под"давлением в контакт с твердой поверхностью, она сжимается, заполняет неровности поверхности и проникает в ее поры, а затем перед отрывом от печатающих элемен­ тов начинает растягиваться. При растяжении краска деформируется больше у краев, в результате в слое образуется вогнутость внутрь, которая к моменту разрыва настолько сужает слой, что разрывает его на две части.

Естественно, что такая схема разрыва слоя не может быть объяс­ нена только преодолением сил когезии. Как видно на рис. 127, от-

Рис. 127. Схема перехода краски с печатающего элемента на запе­ чатываемую поверхность во время печати

рыв слоя вследствие превышения адгезии над когезией происходит лишь в самый последний момент. В начальный же момент отрыва краоки когезионные силы значительно превышают силы сдвига ее частиц, что и ведет к течению краски. Следовательно, при отрыве

ее частицами температура повышается, краска становится менее вязкой, т. е. более жидкой.

Помимо температуры, на величину сил, необходимых для разры­ ва красочного слоя, влияют также площадь и характер поверхности, на которую передается краска. Обычно при офсетной печати на -пе­ чатающих элементах, полученных позитивным способом копирова­ ния, толщина слоя краски достигает 1—2 мкм. Более шероховатые и более пористые поверхности принимают на себя больше краски.

Необходимо знать еще об одной особенности краски. В состоя­ нии покоя без воздействия внешних сил она загустевает, а при пере­ мешивании снова восстанавливает прежнее состояние. В первом

Загустение краски часто приводит к большим затруднениям в работе. После долгих перерывов в работе (1—2 дня) краска плохо или совсем не ложится на раскатные или накатные валики. Ее при-

1 Вязкость — сопротивление жидкости передвижению одного слоя относитель­ но другого. Она характеризует внутреннее трение при перемещении слоев жид­ кости.

293

ходится в красочном ящике долго перемешивать шпателем и подол­ гу раскатывать на валиках. От образования тиксотропной структу­ ры адгезия (прилипание) краски к бумаге или поверхности другого материала снижается.

Давление при печати

Чтобы красочный слой, лежащий на печатающих элементах, дал удовлетворительный оттиск, необходим контакт между поверхностя­ ми печатной формы и резинового полотна, а также между резино­

печатающей и запечатываемой поверхностей. Ширина этой полоски зависит от величины диаметров цилиндров машины или станка и степени деформации соприкасающихся материалов (резина, кирза, бумага).

Естественно, что удельное давление, а вместе с этим и степень сжатия деформирующихся материалов неодинаковы. Более сильное сжатие происходит в средней части полосы контакта, а более сла­ бое— по краям (рис. 128).

В связи с тем что на отдельных участках полосы контакта рас­ пределение давления неодинаково, говоря об удельном давлении, подразумевают его среднюю величину. Обычно удельное давление при офсетном способе печати колеблется от 6 до 10 кГ/см2. Оно за­ висит от поверхностей бумаги и печатной формы, свойств краски, скорости печатания и др. При повышении давления пропорциональ­ но увеличивается количество краски, передаваемой на запечаты­ ваемую поверхность. Но это происходит до определенного предела. Чрезмерное давление не только отрицательно сказывается на каче­ стве оттисков, но и приводит к быстрому износу форм.

При печатании на пробопечатном станке обычно пользуются мягким декелем, состоящим из резинового полотна с подложенной

294

под него кирзой. Использование эластичной резиновой покрышки дает возможность при сравнительно малых удельных давлениях по­ лучать достаточно хорошо пропечатанные оттиски на шероховатых сортах бумаги.

Более шероховатые поверхности как бумаги, так и формы тре­ буют при печати несколько большего давления, чем гладкие.

Закрепление краски на поверхности бумаги

Одним из существенных факторов, определяющих качество по­ лучаемых оттисков, является закрепление краски на запечатывае­ мой поверхности. Механизм закрепления во многом зависит от ха­ рактера поверхности и свойств материала, на которую краска нано­ сится. На поверхности невпитывающей синтетической пленки (по­ лиэтиленовой, нитроцеллюлозной, ацетатной и др.), жести или стек­ ле краска закрепляется не так, как на бумаге.

Да и бумага бывает с различными свойствами, определяющими взаимодействие ее с краской. Так, на гладких сортах бумаги с мел­ копористой структурой поверхности лишь маловязкие компоненты краски способны проникнуть в ее толщу, а остальная часть закреп­ ляется на поверхности, в результате оттиск получается блестящим. На хорошо впитывающей с шероховатой поверхностью бумаге от­ тиск бывает обычно матовым.

Бумага может впитывать не только одно связующее, но частично и другие компоненты краски, т. е. содержимое краски в целом. От­ тиск с хорошо закрепленной краской не перетаскивается, и краска на нем не смазывается.

Впитывание и испарение летучего органического растворителя — лишь часть условий, от которых зависит закрепление краски на бу­ маге. Основное же —образование пленки на поверхности бумаги за счет окислительной полимеризации 1 связующего. Этот процесс про­ текает продолжительное время.

В момент контакта бумаги с печатающей поверхностью краска, прилипая к бумаге, под давлением заполняет ее неровности и частью вдавливается в поры (в наиболее широкие их начальные участки —• в устья пор). При этом на волокнах бумаги и наполнителе обра­ зуется адсорбционная пленка из пигмента и части связующего ве­ щества. Другая часть связующего продолжает впитываться бума­ гой и после получения оттиска, проникая при этом в капилляры бумаги. Вязкость и температура существенно влияют на впитываемость краски бумагой. Менее вязкие краски лучше впитываются бумагой при вдавливании ее во время печатания. С повышением температуры вязкость краски уменьшается, следовательно увели­ чивается впитываемость ее бумагой.

Сетчатая сторона бумаги более, пористая, лучше впитывает краску, чем лицевая гладкая сторона. Если впитывающая способ-

1 В результате полимеризации образуются вещества того же состава, но с большими молекулами.

295

ность бумаги велика, то это может вызвать пробивание оттиска. Впитывающая способность бумаги снижается с увеличением ее влажности, так как связующему веществу краски трудно вытеснить влагу из пор бумаги и проникнуть в капилляры.

Твердая пленка на оттисках образуется, как уже было сказано, в результате окисления и полимеризации высоковязких компонен­ тов связующего и испарения растворителей. Если запечатываемый материал не имеет пор, то краска закрепляется в процессе образо­ вания твердой пленки.

Процесс высыхания значительно ускоряется при малых толщи­ нах краски на оттисках и на свету.

Время закрепления краски зависит и от кислотности бумаги. Наиболее целесообразно для офсетных бумаг значение рН водной вытяжки выше 5,0. Если бумага имеет низкую рН, то краска на ней закрепляется плохо.

Высыхание краски ускоряют добавлением в нее сиккативов, на­ пример соединений свинца или кобальта. Кобальтовые сиккативы ускоряют высыхание краски с поверхностных ее слоев, а свинцо­ вые — по всей толще слоя.

В настоящее время используют нафтенатно-свинцовый и нафте- натно-кобальтовый сиккативы.

Графическая, градационная и цветовая точность воспроизведения

При воспроизведении оригинала, независимо от того штриховой он или полутоновый, однокрасочный или многокрасочный, репродук­ ция должна быть изготовлена с наиболее возможной точностью пе­ редачи изображения.

Точность воспроизведения оригинала — относительное поня­ тие; оно заключается в том, что изображения на репродукции и ори­ гинале должны зрительно восприниматься одинаково. Естествен­ но, что точность воспроизведения изображения для различных по характеру оригиналов различна. Многое зависит и от назначения репродукции. Рекламные плакаты будут рассматривать со срав­ нительно большого расстояния; допуски на точность воспроизведе­ ния могут быть при этом большими, чем, например, для репродук­ ций, помещаемых в журнал или книгу. Да и в книге или журнале иллюстрации различного характера.

При воспроизведении оригиналов документального характера (рукописи, подписи и др.) требуется точность, обеспечивающая их факсимильность. Если репродуцируют музейные оригиналы, то не­ зависимо от того, для какой цели они предназначены (книг, жур­ налов, альбомов и др.), репродукции должны быть подобны ори­ гиналам.

Различают графическую, градационную и цветовую точность воспроизведения изображения.

Г р а ф и ч е с к а я т о ч н о с т ь — это степень точности передачи всех элементов изображения оригинала на оттиске в соответствии

296

с их формой, размерами, расположением (с учетом масштаба ре­ продукции). Обычно графическую точность определяют сравнением линейных размеров измерительными инструментами (циркуль, ли­ нейка и т. д.) и визуальным осмотром конфигурации элементов.

Графическая точность воспроизведения изображения нарушает­ ся чаще всего в процессе изготовления печатной формы и печата­ ния с нее оттисков.

О дефектах, связанных с изготовлением форм, уже говорилось. В данном параграфе рассматриваются искажения, связанные с пе­ чатным процессом.

Одна из причин изменения размеров и конфигурации элементов изображения—раздавливание красочного слоя во время контакта резиновой покрышки с печатающими элементами формы и поверх­ ностью бумаги, причем раздавливание краски тем больше, чем больше удельное давление при контакте печатающей и запечаты­ ваемой поверхностей на каждом их отдельном участке и чем толще слой краски. При этом краска больше раздавливается на гладких сортах бумаги, чем на шероховатых.

Помимо толщины красочного слоя, на точность передачи изоб­ ражения влияет еще и вязкость краоки. Уменьшение вязкости ве­ дет к искажению размеров элементов изображения.

Иногда при печатании растровых изображений точки на оттиске оказываются несколько вытянутыми — деформированными вдоль вращения цилиндра станка. Это получается из-за проскальзывания резиновой покрышки во время контакта в связи с неправильным выбором ее толщины, а также из-за неодинаковой толщины покрыш­ ки на отдельных участках.

Графическая точность может нарушиться и из-за неравномерной затяжки резиновой покрышки.

Для того чтобы покрышка на передаточном цилиндре имела бо­ лее равномерное натяжение, под нее подкладывают такой материал, коэффициент трения которого меньше, чем коэффициент трения ре­ зиновой покрышки, например лист промасленной бумаги.

На графическую точность воспроизведения изображения суще­ ственно влияет деформация бумаги. Бумага деформируется при

различных размеров. Существенное значение имеет и толщина кра­ сочного слоя, его равномерность и интенсивность на оттиске.

При воспроизведении полутоновых оригиналов стараются, что­ бы интервалы яркостей на оттиске и на оригинале были как можно ближе друг к другу. В связи с тем что интервал яркости оттиска зависит не только от коэффициента отражения краски, но и от ко­ эффициента отражения бумаги, на которой он изготовлен, особое внимание следует уделять подбору краски для каждого конкретного сорта бумаги.

297

Если при всех прочих равных условиях печатают с одной и той же формы на различных сортах бумаги: на белой и с подцветкой, на гладкой и шероховатой, то результаты будут разными. Поэтому пробную печать следует производить только теми красками и на той бумаге, которые приняты для изготовления тиража данной ре­ продукции. Отклонения от этого правила недопустимы.

Градационную точность воспроизведения на практике определя­ ют как визуальным сравнением оттиска с оригиналом, так и при помощи фотометрических измерений.

Ц в е т о в а я т о ч н о с т ь воспроизведения оригинала опреде­ ляется зрительным восприятием многокрасочного оттиска в срав­ нении с оригиналом. Вначале бегло сравнивают изображения на от­ тиске и на оригинале. При наличии на репродукции грубых искаже­ ний такой осмотр достаточен. Так, если изображение на оригинале дано в холодных цветовых тонах, а на репродукции этого не полу­ чилось, то такое искажение сразу бросается в глаза. В этом случае следует устранить основную причину дефекта репродукции, напри­ мер неправильность подбора триады красок. Если триада красок для воспроизведения оригинала выбрана правильно, но одну из красок при печатании нанесли на оттиск более толстым слоем, то излишек этой краски сразу же будет виден: цветовая передача ис­ казится по всей площади изображения. В таких случаях говорят: «на оттиске забивает пурпурная краска» или «от излишка желтой краски оттиск зазеленел».

Когда в комплект красок входят и прозрачные, и кроющие крас­ ки, то вначале чаще всего печатают кроющими красками, а затем прозрачными; неправильно выбранный порядок отрицательно ска­ зывается на качестве цветопередачи изображения на оттиске. Опре­ делить прозрачность одинаковых по цвету красок можно на глаз. Для этого краску нужно нанести на полоску стекла и рассматри­ вать на просвет.

На цветовую точность воспроизведения многокрасочных ориги­ налов влияют графическая точность печатаемых элементов изоб­ ражения, правильный подбор красок и бумаги, толщина и равно­ мерность слоя каждой отдельной краски, которыми печатают от­ тиск, точность совмещения красок при печати, порядок наложения красок одна на другую и т. д.

Основным требованием к пробной печати является соблюдение условий, одинаковых с условиями печатания тиражных оттисков.

О тиражеустойчивости форм

Тиражеустойчивость форм определяется наибольшим количест­ вом доброкачественных оттисков, которое можно получить с дан­ ной формы. Как только печатающие и пробельные элементы начи­ нают терять устойчивость или приобретать иные размеры и конфи­ гурацию, снижающие качество оттисков, печатание тиража прекра­ щают и тиражеустойчивость данной формы считают исчерпанной.

298

Тиражеустойчивость формы зависит как от качества самой фор­ мы, так и от условий проведения печатного процесса при изготовле­ нии тиража.

Если рассматривать тиражеустойчивость формы применитель­ но только к офсетному способу печати, то влияющие на нее факто­ ры можно подразделить на физико-химические и механические.

жащих веществ.

2. Избыточное увлажнение формы, в результате чего нарушает­ ся нормальное питание печатающих элементов краской и способ­ ствующее эмульгированию 1 краски, которое ведет к так называемо­ му «тенению» формы. Излишек воды постепенно вытесняет печатаю­ щие элементы на формах плоского офсета, особенно там, где они малы по размерам. Вода, попадающая на резиновую покрышку, препятствует нормальной передаче краски с формы на бумагу.

3. Наличие в увлажняющем растворе веществ, которые влияют на устойчивость печатающих и пробельных элементов. Присутствие в растворе, например, щелочи приводит к омылению связующего краски. Полученные мыла переносятся на пробельные участки фор­ мы, создавая тонкую пленку эмульгированной мылом краски, и форма начинает «тенить».

Большое значение для устойчивости печатающих элементов имеет значение рН увлажняющего раствора. Если он чрезмерно низ­ кий (2—3), то появляется опасность подтравливания печатающих элементов. Технологическая инструкция рекомендует при печатании на листовых машинах с форм, изготовленных на цинке или алюми­ нии, поддерживать рН увлажняющего раствора в пределах 6,0—6,6,

чатающие элементы на формах, изготовленных негативным спосо­

299

2.Раздавливание .краски на печатающих элементах вследствие чрезмерного удельного давления на участках контакта. От этого печатающие элементы углубляются, а форма выходит из строя.

3.Истирание поверхности формы под влиянием трения между

ней и накатными красочными и увлажняющими валиками машины.

4.Шлифующее действие на форму твердых частиц, имеющихся

вкраске. Они могут также образовать по ходу вращения цилиндров параллельные линии на оттиске.

Внастоящее время при увеличении тиражей изданий, изготовляе­ мых офсетным способом печати, тиражеустойчивость форм играет огромную роль как с точки зрения экономического эффекта, так и качества выпускаемой продукции. Там, где еще нет возможности использовать высокотиражные биметаллические формы, применяют глубокий офсет.

§ 57. УСТРОЙСТВО ОФСЕТНОГО СТАНКА

Для получения пробных оттисков существуют специальные оф­ сетные пробопечатные станки. Особенность работы на них в том, что изображение с печатной формы оттискивается на резиновую покрышку для последующей передачи его на бумагу. Такое устрой­ ство офсетных станков дает возможность приблизить условия проб­

выпускаемые Рыбинским заводом полиграфического машинострое­ ния, и подобные им импортные станки. Есть и станки старой кон­ струкции типа ПОМ. Техническая характеристика офсетных станков приведена в табл. 12.

Офсетный станок (рис. 129) состоит из станины /, в которую вмонтированы два расположенных рядом талера: для формы 3 и бумаги 5, передаточного цилиндра, установленного на подвижной

300