Марсель Шарифуллин
Расцветет ли безводный оазис?
Сухой офсет (печать без увлажняющего раствора) — достоинства и недостатки

• ПЕЧАТНЫЕ ФОРМЫ
• КРАСКИ
• ПЕЧАТНЫЕ МАШИНЫ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В прошлой моей статье ("Химические процессы в увлажняющем аппарате печатной машины", Курсив #3-97 http://poligraph.chat.ru/damp1.htm) рассказывалось о различных системах увлажнения. Читатели, наверное, помнят, сколько опасностей подстерегает печатника, работающего с традиционным увлажнением, как много технологических параметров (имеются в виду состав увлажняющего раствора, его кислотность, жесткость электропроводность и поверхностное натяжение) надо выдержат для получения приличного качества продукции. Сейчас мы поговорим об относительно новом (3-4 года не срок для технологического новшества) способе печати - безводном (или, сухом, кому как нравится) офсете, где таких проблем не существует в принципе (разумеется, взамен имеется множество своих специфических трудностей).

По долгу службы мне часто приходится бывать в различных типографиях, печатных салонах и других полиграфических предприятиях. Часто приходится становиться свидетелем разговоров о новинках в области полиграфии. Популярной темой разговора является наряду с цифровой печатью и computer-to-plate, так называемый "сухой офсет". Как пару лет назад каждый считал себя знатоком стохастического растрирования, так сейчас многие, чтобы показать уровень своего профессионализма, рассказывают о печати без увлажняющего раствора. Мне приходилось слышать самые разные толкования нового метода: если одни говорили, что новый способ - это возвращение к качеству высокой печати, то другие уверяли, что это революция в печатном деле.

Понять, кто же прав, сложно и из анализа периодики. К сожалению, большинство виденных мной статей из отечественных и зарубежных полиграфических журналов носят откровенно рекламный характер, и в них подчеркиваются только положительные стороны сухого офсета. То, что у этого способа есть минусы, следует хотя бы из того факта, что с момента открытия этого способа печати прошло уже много лет, а обвального увлечения "безводными" машинами все еще не происходит. Попробуем же в этой статье рассмотреть это открытие и самостоятельно сделать выводы о его ценности и перспективах.

Итак, начнем по порядку. В определенный момент ученые и технологи, занимающиеся повышением качества полиграфической продукции, в своем прогрессе наткнулись на непреодолимое препятствие. Раньше казалось, что путь ясен: создавай более мощные фотовыводные аппараты с высоким разрешением, более чувствительные фотоматериалы и формные пластины с соответствующими реактивами для их обработки, чтобы безукоризненно выводился весь диапазон полутонов. Чтобы можно было 2-процентную точку отличить от 4-процентной, и в то же время 98-процентная не заливалась, как 100-процентная. В конце концов, за счет уменьшения размера растровой ячейки (то есть увеличения линиатуры) придешь к фотографическому качеству. Но вот выяснилось, что даже с идеальной печатной формы получить такой же идеальный оттиск при традиционном офсете невозможно. И дело тут не в сложности и точности печатной машины. В игру вступают физические характеристики материалов используемых при печати. Оказалось, что современные краски не способны переноситься на бумагу в участках изображения, где размер растровой точки меньше 2%. А если и удастся так подобрать баланс краски и воды, что это получится, то мы безвозвратно потеряем качество в тенях, то есть все, что темнее 96-процентной точки, будет казаться сплошной плашкой. Речь здесь идет о нормальном разрешении- порядка 200Ipi.А если увеличить линиатуру, то потери в градационной характеристике будут еще больше. Перспективы омрачаются наличием неизбежного растискивания и смазывания изображения из-за эластичности офсетного полотна.

Если раньше этой физической проблемы не замечали, то это было лишь оттого, что препятствием к высокому разрешению стояли возможности допечатного оборудования. Но развитие компьютерных мощностей и создание новых лазеров привело к преодолению этого барьера. Сейчас серийно выпускаются фотовыводные аппараты, обеспечивающие линиатуру более 400 Ipi (например, Avantra, Dolev и др.) Одним из следствий этого является практическое использование частотно-модулированного (стохастического) растрирования, где мы имеем картинку, составленную из точек одинаково маленького размера, хаотически разбросанных по полю. Размер же каждой такой точечки (14-30 мкм) в пересчете на традиционную растровую сетку должен соответствовать линиатуре 300 Ipi и более.

С созданием новых формных пластин тоже все в порядке. Мировые лидеры, такие как Agfa-Ozasol, Polychrome, Lastra, Ideal не отстают от прогресса и регулярно объявляют о новинках в этой области. Таким образом, узким местом для дальнейшего развития оказались физические процессы в печатной машине. Частицы краски и увлажняющего раствора при высоком разрешении неспособны четко ложиться на печатную форму, в точности повторяя оригинальное изображение.

И вот, после продолжительных (более десятка лет) исследований и научных поисков, в 1991 г. этот барьер был преодолен. Идея оказалась простой, как и все гениальное. Разработчики поняли, что если не удается подобрать необходимый устойчивый баланс между краской и водой, то следует пересмотреть ситуацию в корне. Удалось отказаться от одного из главных компонентов печатного процесса - увлажняющего раствора, и получить изображение одной лишь краской. Разумеется, что применяемая краска была не той, которой печатают традиционным способом, да и печатная форма состояла из других материалов, но оказалось, что для работы новым способом можно подстроить обычные печатные машины и использовать ФНА, копировальные рамы и т. п. Уже через пару лет после открытия многие производители печатного оборудования (Heidelberg, MAN Roland, Didde, AB Dick, Komori и др.) выпустили модели для работы новым способом.

Результаты же, которых достигли при экспериментах, действительно впечатляют. Оказалось, что для нового способа не предел не только 300 Ipi, но и 500, 600 линий на дюйм, (в одном из буклетов даже говорится о практическом использовании линиатуры 800-900 Ipi), что практически неотличимо от фотографического изображения. У автора есть образцы печати с 400 и 500 Ipi, жаль только, что нельзя их показать каждому читателю. Кстати, даже при сравнении двух отпечатков с одинаковым разрешением 175 Ipi, полученных новым способом и традиционным с помощью увлажнения, заметна разница в пользу безводного способа за счет более плавного перехода цветов, или, говоря по научному, более широкой градационной характеристики: на этих оттисках можно увидеть как 1, так и 99 процентную точку.

После такого хвалебного вступления коснемся технической стороны дела, выясним, за счет каких процессов достигнуты эти результаты. Работы над новым способом печати параллельно велись в нескольких странах различными фирмами. В них принимали участие и конструкторские бюро производителей оборудования, и независимые исследовательские центры. Одним из создателей безводного офсета можно считать старейшую американскую компанию DIC Americas. Ей удалось в начале 90х гг. подобрать такое сочетание между специальными печатными формами, краской и особыми условиями работы, чтобы получилась гармоничная устойчивая система. Рассмотрим эти компоненты по отдельности.

Рис. 1

Ha pиc 1 показана традиционная печатная форма для работы с увлажняющим раствором. Она состоит из нескольких слоев, но для упрощения показаны лишь основные - это зерненная или анодированная поверхность алюминиевой пластины и слой диазосоединений, полученный после задубливания фоточувствительного покрытия. На самом деле первый слои у пластин некоторых производителей состоят еще из нескольких подслоев (например, у английских форм Spectrum или немецких Ozasol это сама алюминиевая подложка. зерненный и анодированный подслои). В процессе печати увлажняющий раствор смачивает неровную поверхность алюминия и отталкивается от маслянистой поверхности диазосмол. Краска же, наоборот, хорошо ложится н а верхний слой печатных элементов и не может попасть на смоченную поверхность пластины. Но идеал часто отличается от практики, поэтому на самом деле достаточно мелкие печатные элементы (1-2 процентные растровые точки, например) полностью покрываются водной пленкой из-за большого поверхностного натяжения увлажняющего раствора. А насыщенные участки изображения с малыми промежутками между печатными элементами, в спою очередь, не могут удержать необходимое количество влаги. Плюс к этому неровные края красочных участков, возникающие в следствие определенной вязкости и липкости полиграфических красок, еще более усугубляют положение. Поэтому большим достижением в офсетной полиграфии считается удержание растра с 4- и 96-процентным заполнением, что далеко от идеального качества. Конечно, соблюдение технологической дисциплины, поддержание необходимого состава увлажняющего раствора, контроль за кислотностью, жесткостью и электропроводностью воды улучшает положение, но лишь до определенного предела.

Рис. 2

Рассмотрим теперь строение новой печатной формы, созданной для работы лишь с одним компонентом (рис.2). Здесь явно просматривается трехслойная структура. Нижним несущим слоем является, как и в предыдущем случае, алюминиевая, либо сделанная из какого-либо другого жесткого (сохраняющего свои размеры при растяжении) материала. Сверху на эту пластину напылен полимерный слой. хорошо удерживающий краску. И самым верхним слоем является силиконовое покрытие. Тот, кто когда-нибудь держал в руках предметы из силикона, либо пользовался силиконовыми аэрозолями, представляет, насколько хорошо это покрытие должно отталкивать краску. На сегодняшний день уже созданы такие фоточувствительные в ультрафиолетовой области (именно этот спектр излучения используется на обычных копировальных рамах) материалы с содержанием силикона, которые позволяют рабо тать как по негативной технологии (то есть под действием излучателя задубливаются печатающие элементы, а затем при проявке смывается все лишнее), так и по распространенной в пашей стране позитивной технологии (излучение разрушает фотослой, который затем смывается проявочными реактивами).

При печати новым способом вместо пяти поверхностных контактов (увлажнение-алюминий, увлажнение-диазосоединение, краска-алюминий, краска-печатный элемент. увлажнение-краска) остается всего два (понятно, какие). Это приводит к заметному упрощению процесса печати и уменьшает количество возможных проблем. Специальная краска хорошо удерживается на полимерной поверхности печатающих элементов, а слегка возвышающиеся участки с содержанием силикона четко ограничивают эти места не допуская попадания краски на пробельные территории. Именно этим и объясняется возможность увеличения линиатуры растра с сохранением качества оттисков.

Кстати скажем несколько слов о качестве. Затронем тему растискивания растровых точек на печатной машине. Одним из минусов офсета (наряду с огромным числом преимуществ по сравнению с другими способами печати) является неизбежное увеличение точек изображения на полученных оттисках по сравнению с фотоформой и печатной формой. Объясняется это несколькими причинами. Перечислим основные: во-первых, большую играет роль вязкость и липкость краски, о чем уже упоминалось выше, а также нежелательные колебания водно-красочного баланса; во-вторых, некоторое растискивание и смазывание изображений возникает от эластичности офсетного полотна, которое в зоне контакта с печатным цилиндром меняет свою толщину и не может' однозначно передать картинку на бумагу (рис. 3).Так вот, эту составляющую растискивания не удастся ликвидировать, не меняя сущности офсетной печати. Но даже только за счет уменьшения первого источника при использовании безводного офсета удалось уменьшить величину растискивания точек на 30-50% по сравнению с традиционной печатью.

В завершение этого подраздела скажем несколько слов о технологии работы с новыми формами. Как уже говорилось выше, никакого специального оборудования для этого не требуется: подойдет традиционная копировальная рама с обычной ультрафиолетовой лампой и распространенные проявочные машины. Гуммирование для форм сухого офсета не требуется. Единственное, что нужно будет сменить, это реактивы для проявки, корректурные карандаши, химию для очистки этих форм на печатной машине и консерванты. Сейчас выпускаются безводные формы всех распространенных форматов, толщиной от 0, 15 до 0, 35 мм. Тиражестойкость форм на листовых машинах достигает 200 тыс. оттисков. На сегодняшний день в мире их производят фирма Тогау (Япония), которая имеет еще несколько дистрибуторов (например, Polychrome из США), которые могут использовать свои товарные знаки на этой продукции.

О японской фирме Тогау можно сообщить еще несколько интересных фактов. Она первой начала производить этот материал, и на сегодняшний день кроме форм для обычного сухого офсета этой фирмой разработана разновидность форм для сухого офсета с использованием ультрафиолетовой сушки. Для этого способа используются особые формные пластины, краски и печатные машины. Сейчас мы не будем подробно рассматривать этот процесс. Заметим лишь, что у этого способа есть много очевидных преимуществ, которые частично перекрывают минусы обычного сухого офсета.

К краскам безводной технологии предъявляются особые требования. Они должны обеспечивать чистую печать с высокой резкостью изображения, быть достаточно интенсивными по насыщенности для запечатывания плашечных участков, и все это - без присутствия увлажняющего раствора. Для удовлетворения всех этих требований краски имеют пониженную липкость и вязкость (или повышенную текучесть, что то же самое) по сравнению с традиционными красками. Очень важную роль играет постоянство плотности и других физико-химических свойств краски в течение всего времени печатания. Было подмечено, что если вязкость краски меняется в ту или иную сторону, то это сразу же отражается на качестве печатной продукции: либо теряются теневые участки изображения, либо света, то есть изображение начинает тенить (фон по всей площади) или бледнеть. Изменения температуры краски всего на 3?С уже достаточно, чтобы нарушить условия адгезии (прилипания) на печатной форме вплоть до выхода бракованной продукции.

На сегодняшний день в мире известно менее десятка производителей красок для сухого офсета: Classic Colours Ltd, SunChemical, Dri0Color Waterless Ink, Patriot Printing Inks, Spink Ink Company и др. Пока массово выпускаются лишь триадные краски, и по специальному заказу мoгут быть поставлены краски других цветовых оттенков. Для ускорения закрепления этих красок могут использоваться инфракрасные сушильные устройства. Специальные присадки к этим краскам, как правило, не требуются, так как для поддержания необходимой кондиции в раскатной группе и особенно при нанесении красок на печатную форму используются специальные устройства поддержания температурного режима и необходимой влажности помещения.

Ввиду меньшей вязкости эти краски отлично закрепляются на немелованных и мелованных матовых бумагах, но могут возникнуть проблемы при работе с невпитывающими материалами (бумагами с покрытием и пленками).

Интересными для работы на таких материалах представляются краски фирмы Toray. которые закрепляются под действием Уф-излучения. Процесс Toray (как некоторые его называю'!') идеально подходит; для печати этикеток и упаковки с использованием материалов с пленочным покрытием. В таком случае, время закрепления краски (порядка 0.1 с) не сдерживает производительность печатной машины.

Теперь поговорим о тех самых условиях, при соблюдении которых можно обеспечить устойчивую печать без увлажнения. На сегодняшний день сухой офсет используется как на листовых печатных машинах, так и на рулонных.

Одним из главных условий является, как уже говорилось выше, поддерживание постоянной температуры и влажности в процессе печати всего тиража. Для соблюдения этого, печатные машины, предназначенные для сухого офсета, имеют серьезные отличия от традиционных. Изменения не ограничиваются отсутствием увлажняющего аппарата и наличием сложной системы поддержания температурного режима. На тех машинах, которые изначально проектируются как "безводные", вода все-таки присутствует (простите за каламбур), но она выполняет иную роль. По специальным каналам внутри формного цилиндра (а иногда и некоторых красочных цилиндров) она циркулирует, проходя попутно через холодильные установки. На оборудовании же, перестроенном с традиционного способа, такие системы являются внешними. Снаружи охлажденный воздушный поток поддерживает необходимые условия печати. Как правило, такие системы делают с обратной связью. Специальные инфракрасные датчики дистанционно измеряют температуру поверхности печатной формы. и по этим данным меняются параметры воздушного потока, либо охлаждающей жидкости. Известны несколько фирм, которые производят подобные системы для практически любых видов печатных машин (разумеется, речь идет о серьезном оборудовании, предназначенном для высококачественной полноцветной печати).

Давление между валиками красочного аппарата также несколько изменено в меньшую сторону Последний накатной валик используется для подчистки изображения, то есть снимает избыток краски с пробельных элементов формы, поэтому за счет регулировок он устанавливается таким образом, чтобы принимать минимум краски от других валиков и передавать краску обратно в систему Скорость его вращения должна быть равна скорости вращения формного цилиндра.

Значительно более высокие требования предъявляются чистоте валиков. Достаточно незначительного количества засохшей краски, и теряется постоянство подачи более жидкой (по сравнению с традиционной) краски по валикам при меньшем давлении. Для поддержания этой чистоты требуется более часто смывать красочный аппарат сильными средствами

Теперь мы знаем многие особенности новой технологии. Подытоживая вышесказанное, перечислим вес положительные стороны сухого офсета:

• главное достоинство - более высокое качество печати (графики растискивания и градационной характеристики показаны рис 4 и 5):
• простота поддержания высокого качества, или устойчивость печати. Практическим следствием этого является упрощение управления процессом печати:
• меньшее время приладок за счет ненужности поддержания водно-красочного баланса, и, как следствие, высокая производительность таких печатных машин.
• Па этом, собственно, все преимущества сухого офсета п исчерпываются.

• более высокая (процентов на 30) цена на оборудование - из-за его новизны и редкости:
• большая себестоимость продукции. Считанным производителям расходных материалов легче договориться между собой, поэтому они могут позволить себе держать более высокие цепы:
• сильная зависимость (пo деньгам и срокам поставки) от региональных поставщиков. Причина та же: их малочисленность и малый товарооборот:
• меньший диапазон существующих красок (например, металлизированных красок, а также лаков и др.):
• меньший диапазон подходящих материалов для печати. Например, затруднена работа с не впитывающими материалами (исключение - процесс Toray);
• большая сложность оборудования и не обученность персонала новой технологии. Это - предпосылки более частых поломок или проблем в работе:
• болee высокие требования к регулировкам машины и чистоте красочного аппарата. Требуется большее время обслуживания оборудования, причем иногда силами сторонних специалистов, что ведет к дополнительным затратам.

Из представленных перечней ясно видно, что недостатков, по крайней мере пока, значительно больше, чем достоинств. Единственный козырь новой технологии - более высокая линиатура растра - тонет в обилии минусов. Поэтому, по мнению автора, время широкого практического использования высококачественной полиграфической продукции, по крайней мере зарабатывания на этом, в России еще не пришло. Подавляющее число заказчиков удовлетворяет качество, достигаемое традиционным способом с помощью увлажнения. За возможность изготовления художественных альбомов с разрешением 300 Ipi и более, не каждая типография согласиться идти на значительное удорожание процесса печати и снижение тем самым прибыли от изготовления более простой продукции.

Для приобретения печатной машины сухого офсета должны быть веские основания, главным из которых является постоянная загрузка ее высококачественными заказами. Это может быть периодическая печать полноцветного журнала или рекламных материалов крупной фирмы, например, продающей ювелирные изделия.

Интересным также представляется использование технологии сухого офсета в сочетании с другими технологическими новинками. Одна из них - использование красок сухого офсета с закреплением УФ-излучением. Такой процесс может составить конкуренцию флексографии и перетянуть на себя часть рынка упаковочной продукции. Другая - прямой вывод форм с компьютера. Сейчас такие формы сухого офсета уже созданы, и за счет их применения достигается очень высокая оперативность работы. Кроме того, в свое время велись разработки с выжиганием форм сухого офсета прямо на печатной машине. Позже эти идеи частично воплотились в жизнь в цифровой печатном машине Heidelberg QM 46 DI.

Не хотелось бы заканчивать статью па пессимистической ноте. Будем надеяться, что у сухого офсета большое будущее, по крайней мере, предпосылки для этого существуют. Некоторые недостатки исчезнут при более широком внедрении этого способа и практику.