ТемаIтехника и технология печати Становление полиграфической техники и технологии

Термин «полиграфия» (греч. polis – много и grapho – пишу) означает буквально многописание, т.е. размножение в большом количестве экземпляров одного и того же текста или рисунка. Полиграфия – это отрасль техники, представляющая собой совокупность технических инструментов для производства печатной продукции. Основные производственные процессы в полиграфии: изготовление печатной формы, собственно печатание и отделка печатной продукции.

Полиграфический процесс начинается с изготовления печатной формы. В упрощенном виде она представляет собой пластину, поверхность которой разделена на печатающие (дающие оттиски на бумаге) и пробельные (непечатающие) элементы. В наше время существует несколько разновидностей печатных форм, конструкция которых определяется технологией печатания. При высокой печати используют набор, клише, стереотип. При плоской – форму на монометалле (алюминий, цинк), биметалле и триметалле (сталь, медь, хром), на стекле; при глубокой печати – медные или хромированные цилиндры.

Уже не одно тысячелетие люди делают печатки - штампы (печатные формы), позволяющие делать оттиски рельефных рисунков на мягком материале (увлажненная глина, расплавленный воск и т.п.). Так, например, до нас дошли печатки древнеиндийской цивилизации Мохенджо-Даро. В древнем Вавилоне и Ассирии примерно в то же время были широко известны печатки - цилиндры, которые прокатывали по поверхности печатной формы. Интересно, что в древности принцип штамповки человек использовал и для чеканки монет.

Первоначально каждый штамп предназначался для выдавливания целой картинки вместе с надписями. Затем возникла идея делать отдельные штампы для каждой буквы. Первая известная науке надпись, выдавленная дискретным образом, была найдена на греческом острове Крит на рубеже IV и III вв. до н.э. Этот же способ использовали в древнем Риме для выбивания девизов на кольцах, а позднее – в средние века в Европе для тиснения надписей на кожаных переплетах рукописных книг.

Другая составляющая технологии печатания – перенос краски – также давно изобретена человеком. Сначала появилась технология нанесения узора на ткань: вырезанный на гладко обструганной деревянной пластинке узор покрывали краской, затем прижимали к плотно натянутому куску материи. Древнейший образец набивной ткани, сделанной в IV веке, был найден в Египте.

Печатать тексты первыми начали в Корее (самый древний образец найден в 751 г.), затем в Китае (757 г.) и, наконец, в Японии (764–770 гг.). Для этого использовали технологию ксилографии (от греч. xylon – срубленное дерево и grapho – пишу, рисую). Суть ее состояла в том, что оригинал текста, написанный тушью на бумаге, притирали к тщательно обструганной поверхности доски. Вокруг штрихов получившегося зеркального изображения гравер срезал древесину. С получившейся формы можно было за один день получить до 2000 оттисков.

Наборный шрифт также был изобретен в Китае. Первые попытки печатания были предприняты в 1041 – 1048 годах китайцем Би Шэном. Он использовал наборную форму с глиняными литерами, закрепленными составом из смолы и воска на железной пластине. Литера (от лат. lit(t)era – буква) – прямоугольный брусок с рельефным (выпуклым) изображением буквы, цифры или любого другого знака. Со временем литеры стали делать из дерева, а затем из металла, пластмассы.

В дальнейшем китайцы добились еще больших успехов в развитии техники печати. Например, книга Ван Чжэна «Нун шу», впервые изданная еще в 1314 году, содержала главу «Книгопечатание подвижным шрифтом». В ней предлагались принципы технологии печати, которые в Китае не нашли применения, но использовались в Европе вплоть до середины XX века. Главной причиной невостребованности передовых технологий и открытий, как полагают исследователи, было сложное и неудобное для печати иероглифическое письмо китайцев. Алфавит в этом отношении был намного лучше, и именно поэтому разработками китайцев воспользовались другие народы, имевшие алфавитное письмо. Первыми, кто уже в XIII веке начали широко использовать печать металлическими литерами, были корейцы. После перехода в 1420 году на новый алфавит процесс печатания заметно упростился.

Революцию в печатном производстве совершил немецкий инженер - изобретатель Иоганн Гуттенберг (1399–1468), который предложил новую, высокопроизводительную печатную технологию. Во - первых, он изобрел словолитный форму, суть изготовления которой состояла в том, что гравер делал металлический брусок, на торце которого находилось зеркальное изображение буквы. Такой брусок назывался «пуансон». Пуансоном в пластине из относительно мягкого металла (например, меди) выдавливалась матрица, а уже с матриц, вставляемых в словолитную форму, отливалось любое необходимое количество литер. Первые шрифты включали очень большой набор разных литер. Например, в изданной Гуттенбергом Библии шрифт содержал 290 знаков. Такое количество знаков было нужно для представления рукописного вида книги.

Чтобы получить оттиск с типографской формы, требовалось сначала покрыть ее краской (первый этап). Затем на набор накладывался лист бумаги (второй этап). Этот лист нужно было плотно и равномерно прижать, а затем снять готовый оттиск с набора (третий этап). Ручной типографский станок, придуманный Гуттенбергом, механизировал только третий, но очень важный этап, поскольку он давал возможность создать большое давление – около 8 кг/см². Например, к листу Библии форматом 8,2×19 см должна была прикладываться сила в 4,5 тонны! Механизированный печатный станок позволял создавать такое давление вращением нажимного винта с помощью рычага.

Кроме того, Гуттенберг добился, чтобы прижимная плита могла механически не только опускаться, но и подниматься. При этом форма легко выдвигалась из - под пресса для нанесения краски и точного укладывания бумаги на форму. Конструкция станка Гуттенберга была настолько удачной, что сохранялась без принципиальных конструктивных изменений около 350 лет.

Наряду с печатью буквенных текстов инженеры - печатники работали над воспроизведением изображений. Например, впервые типографское отображение орнамента в книге, отпечатанной с набора, было достигнуто немецким печатником П. Шёффером в 1457 году на страницах Майнцской псалтыри, а в 1461 году в Бамберге А. Пфистер выпустил книги с гравированными на дереве иллюстрациями.

Произведения полиграфического искусства Западной Европы попали в Россию вскоре после изобретения Гуттенберга. Однако русские работы появились заметно позже. Так, печатание в Москве началось в 50 - х годах XVI века. Первая типография появилась в доме священника Сильвестра.

В 1563 году в России начала свою работу первая государственная типография. Здесь трудились Иван Федоров и Петр Тимофеев Мстиславец. Они работали над первой русской печатной книгой «Апостол» с 19 апреля 1563 года по 1 марта 1564 года. Особенностью русских шрифтов было использование отдельных от основных литер надстрочных знаков. Это позволяло имитировать облик рукописной книги. В России в ту пору еще не делали типографского сплава из свинца, сурьмы и олова, поэтому для литья шрифтов использовали олово, которое, однако, не выдерживало больших тиражей печати.

Следует отметить, что наряду с развитием собственно технологии печати большую роль в развитии печатного дела сыграла так называемая «типометрия» – типографская система мер, предложенная французом П.С. Фурнье в 1737 году и впоследствии усовершенствованная Ф. Дидо. Типометрия – это система измерения элементов шрифта и наборных форм, в которой за основу принят французский дюйм. Основные единицы типометрии: пункт, равный ¹/₇₂ дюйма (0,376 мм), и квадрат, равный 48 пунктам (18,04 мм).

Однако подлинный прогресс в области печатных технологий произошел лишь тогда, когда возник рыночный спрос на массовую печатную продукцию. Это произошло в середине XVIII столетия. Жизнь привела к необходимости оперативного выпуска газет и журналов большими тиражами, и типографский станок Гуттенберга уже не мог справиться с этими задачами.

Интенсификация печатного процесса стала возможна лишь с появлением печатной машины, изобретенной немцем Фридрихом Кёнигом. Первоначально в его конструкции, известной под названием «Зульский пресс», был механизирован первый этап – процесс нанесения на печатную форму краски, но листы бумаги по - прежнему накладывались и снимались вручную, да и в действие станок приводился силой самого печатника. В начале XIX века Кёниг сделал еще один шаг на пути создания высокоскоростной печатной машины, в которой плоская нажимная плита была заменена вращающимся цилиндром.

Важной датой в истории развития полиграфии и, особенно, газетного дела стала дата 29 ноября 1814 года, когда впервые весь тираж лондонской газеты «Times» был напечатан на машине Кёнига с приводом от паровой машины. Производительность труда этой машины оказалась в 10 раз выше, чем у прежних аппаратов.

Машины Кёнига работали и в России (392 из первых 2000, выпущенных к 1873 году), однако самая первая печатная машина Кёнига в России была изготовлена еще в 1829 году на Александровской мануфактуре для петербургской газеты «Северная пчела».

Развитие технологического прогресса привело к различным модернизациям печатной машины. Инженеры - печатники подметили, что в плоскопечатных машинах печатная форма совершала возвратно - поступательные движения. Это усложняло механизм, кроме того, обратный ход был бесполезным. Поэтому возникла идея использовать ротационный (основанный на вращении) принцип. Для полиграфических целей этот принцип впервые был использован в 1848 году Августом Эпплгейтом. Первая ротационная машина, установленная в типографии «Times», работала со скоростью 10 000 оттисков в час. В России первая ротационная машина немецкого производства появилась в 1878 году.

Одновременно с усовершенствованием печатных машин появляются патенты на изобретения наборных машин, первый из которых был выдан англичанину У. Черчу в 1822 году. В 1867 году русский изобретатель П.П. Княгининский создал первую автоматическую наборную машину. В 1884 году О. Мергенталер (США) запатентовал машину – линотип (от лат. linea – линия и греч. typos – отпечаток). Линотип – это наборная строкоотливная машина, изготавливающая набор в виде монолитных металлических строк с рельефной печатающей поверхностью. В конце XIX века начинается широкое внедрение в производство наборных и брошюровочно - переплётных машин.

Идея фотографического набора выдвинута в 1894 году венгром Е. Порцельтом, а первая фотонаборная машина появилась в 1895 году (изобретатель В.А. Гассиев). Фотонабор – это процесс изготовления фотоформ (негативы, позитивы) печатных изданий для последующего изготовления печатных форм.

На рубеже XIX – XX веков были разработаны машины глубокой и офсетной печати. В XX веке произошел переход от машин, механизирующих отдельные производственные операции, к автоматизированным поточным линиям. В начале ХХ века полиграфические машины перешли на электропривод. В 30 - 40 - х годах ХХ века появляются электрические контрольно - блокирующие и измерительные устройства. В 50 - 60 - е годы внедрение электроники позволило значительно сократить время и трудозатраты на производство печатной продукции.

Наряду с развитием поточных технологий печати шло развитие и индивидуальных приборов для ручного письма. Так, в конце 1930 - х годов венграми Ласло и Биро была изобретена шариковая ручка, в настоящее время практически сменившая перьевую. Металлический шарик на конце трубки с пастой позволил писать без помарок и клякс.