Производство всякой печатной продукции начинается с набора. Набор для высокой печати может выполняться ручным или машинным способом.

Ручной набор. Это самый старый вид набора. Для каждой буквы алфавита используется отдельная типографская литера. Литера представляет собой металлический брусок, на верхнем торце которого имеется рельефное изображение буквы. Из таких литер вручную составляют слова, фразы, абзацы и т.д.

Типографский шрифт изготовляют в виде отдельных литер разных размеров и гарнитур и поставляют в виде комплектов, содержащих все прописные и строчные буквы, цифры и знаки препинания одного размера и одной гарнитуры. Высота (кегль) шрифта измеряется в неметрических единицах – типографских пунктах. В России стандартный размер пункта равен 0,376 мм. При монотипном наборе в России пользуются англо-американским пунктом, равным 0,3528 мм (1/72 дюйма).

Машинный набор. Машинный набор выполняется, конечно, быстрее ручного. Существуют три основных вида наборных машин для высокой печати: строкоотливные, буквоотливные и крупнокегельные строкоотливные. Все они на самом деле не производят набор типографского шрифта, а отливают шрифт из расплавленного металла.

Строкоотливные наборные машины (линотипы и интертипы) набирают текст в виде монолитных металлических строк с рельефной печатающей поверхностью. Каждая такая машина состоит из клавиатуры, магазина и отливного и разборочного аппаратов. При нажатии клавиши с обозначением буквы из магазина выбирается металлическая матрица, которая служит литьевой формой соответствующей буквы. Из матриц составляются целые строки, которые затем механически переносятся в отливной аппарат. Здесь матрицы заливаются расплавленным металлом, и он быстро остужается. Отлитая строка выталкивается из машины, после чего разборочный механизм возвращает матрицы в магазин. Перед отливанием строки механически выполняется ее выключка, т.е. приведение к заданной длине при помощи пробельных пластинок – шпаций.

Буквоотливная наборная машина (монотип) состоит из клавиатурного и отливного аппаратов. При нажатии клавиши на бумажной ленте пробивается кодовая комбинация отверстий, соответствующая данной букве. В отливном аппарате, где имеются матрицы для всех букв, по бумажной ленте автоматически отливается набор.

В крупнокегельных строкоотливных машинах машинный набор сочетается с ручным. Собранные вручную строки из матриц вводятся в отливной аппарат, в котором отливается набор.

Быстрота выполнения – не единственное преимущество машинного набора перед ручным. Он еще и проще во многих отношениях. Например, набор, осуществленный машинным способом, и разбирается механически, а не вручную. Кроме того, поскольку при машинном наборе шрифт каждый раз отливается заново, отпадают трудности, связанные с постепенным износом шрифта.

Клише. Кроме текста, печать имеет дело с иллюстрациями. При высокой печати иллюстрации воспроизводятся с помощью специальных форм высокой печати – клише. Это твердые печатные формы, которые могут изготавливаться вручную, но чаще выполняются фотомеханическими и электромеханическими методами.

В зависимости от характера изображения клише могут быть штриховыми, полутоновыми и комбинированными. Штриховые клише, как на то указывает их название, применяются для воспроизведения рисунков, выполненных пером, рукописного текста, чертежей, графиков и других аналогичных оригиналов. При фотомеханическом методе изготовления воспроизводимую иллюстрацию фотографируют и полученный негатив помещают на металлическую пластину, покрытую растворимым в воде фоточувствительным материалом. Свет от мощной лампы, проходя через прозрачные участки негатива, вызывает задубление (затвердевание) покрытия. Покрытие же под непрозрачными участками негатива сохраняет растворимость в воде и вымывается, оставляя чистую металлическую поверхность. После этого всю поверхность пластины подвергают воздействию кислоты, но травление происходит только на участках, не защищенных задубленным покрытием, в результате чего и возникает необходимый рельеф.

Штриховые клише проще и дешевле других, но они пригодны только для воспроизведения иллюстраций, состоящих из линий и сплошных темных участков. Для передачи же фотоснимков, рисунков и других изображений, содержащих разные уровни серого цвета, применяются полутоновые клише.

Поскольку печатная машина может наносить лишь ровный слой краски, для передачи полутонов изображение на иллюстрации фотографическим методом разбивают на отдельные точки. Для этого на фотографическом этапе процесса на оригинал иллюстрации накладывается растр – оптический прибор с сеткой из непрозрачных черных линий. Растр разделяет изображение на точки, размер которых изменяется в зависимости от интенсивности воспроизводимого тона в том или ином месте. На темном участке изображения растр дает крупные темные точки, а на светлом – мелкие, более удаленные друг от друга. На основе полученного негатива изготовляется клише таким же способом, как и штриховые клише.

Комбинированные клише необходимы для воспроизведения иллюстраций, подобных, например, рисунку пером с наведенными тенями. В таких случаях используются элементы обоих указанных выше способов изготовления клише.

Верстка, спуск полос и заключка. После того как набраны текст и заголовки и изготовлены клише, все это должно быть скомпоновано в виде страницы. Эта операция, называемая версткой, состоит в том, что отдельные элементы набора устанавливают в положение, в котором они должны быть на оттиске. Затем вся печатная форма «заключается» (закрепляется) в массивной стальной раме, которая будет удерживать ее в нужном положении в процессе печатания.

Размеры рамы для заключки определяются числом и размером печатных форм, которые будут в ней закреплены. Если, например, для одной тетради нужно восемь полос (страниц), то печатник заключит четыре из восьми однополосных печатных форм в одной раме, а остальные четыре – в другой. С каждой из двух четырехполосных печатных форм будет сделан оттиск на разных сторонах одного листа бумаги. После однократного фальцевания (складывания) запечатанного листа по горизонтали и вертикали будет получено восемь полос. При многополосном печатании необходимо располагать отдельные печатные формы полос так, чтобы после печатания и фальцевания оттиски полос шли в тетради в нужном порядке. Такое расположение называется схемой спуска полос.

Стереотипия. При изготовлении многотиражной продукции формы высокой печати изнашиваются и их приходится восстанавливать. Кроме того, при одновременном печатании одного заказа на нескольких печатных машинах пришлось бы несколько раз выполнять один и тот же набор. Поэтому широко применяются копии печатных форм, так называемые стереотипы. Они дешевле, легче и быстрее изготавливаются, дольше служат и могут быть изогнуты для наложения на цилиндры ротационных печатных машин. Копии форм высокой печати изготавливают методами гальванопластики, литья и прессования.

При изготовлении гальваностереотипов под прессом делают отпечаток оригинальной формы на листе воска, пластика или свинца. Затем на отпечаток пульверизацией раствора наносят соединение серебра и помещают его в электролитическую ванну, где на поверхности отпечатка наращивается слой меди. Этот слой меди, закрепленный на толстой свинцовой подложке, и образует долговечную печатающую поверхность.

Литейный способ дает самые дешевые стереотипы. На оригинальную печатную форму накладывают тонкий (1 мм) лист многослойного картона и на прессе получают с нее матрицу. Затем матрицу металлизируют с поверхности путем пульверизации расплавленным металлом, который по остывании и образует копию печатающей поверхности.

Пластмассовые стереотипы можно изготавливать фотографическим методом или прессованием. В первом случае техника такая же, как и при фотомеханическом изготовлении клише, причем фоторепродукционным оригиналом служит оттиск оригинальной формы. Во втором – стереотип получают с матрицы (из материала с полимерной пропиткой) оригинальной формы методом прессования термопластичной пластмассы или резины.

Печатные машины. Машины для высокой печати делятся на три категории: тигельные, плоскопечатные и ротационные.

Тигельная машина. Тигельная машина имеет две щеки: талер, на котором закрепляется печатная форма, и тигель, удерживающий бумагу. Когда щеки раздвинуты, красочные валики накатывают краску на всю открытую поверхность формы. Затем щеки сдвигаются и тигель подается так, что бумага плотно прижимается к форме. При таком «натиске» краска переносится с формы на бумагу. Далее щеки раздвигаются и все повторяется с новым листом бумаги. У грейферной тигельной машины движутся и тигель, и талер, но такое устройство применяется только на машинах малого размера. У крупных тигельных машин талер неподвижен.

Плоскопечатная машина. Плоскопечатная машина (изобретенная раньше тигельной) названа так потому, что печатная форма в ней устанавливается на плоский талер. Тигель же, на который накладывается бумага, представляет собой печатный цилиндр. В процессе печатания талер перемещается в своей плоскости под действием вращающегося печатного цилиндра, а бумага зажимается между талером и цилиндром. По завершении печатания печатный цилиндр поднимается, запечатанный лист отделяется и красочные валики заново наносят краску на печатную форму.

Плоскопечатная машина может быть не только однокрасочной (описанной выше), но и двухкрасочной или двухсторонней. Двухкрасочная плоскопечатная машина действует так же, как и однокрасочная, с той разницей, что она агрегатирована из двух отдельных печатных секций, каждая со своими печатным цилиндром и красочным аппаратом. После того как напечатана одна форма, бумага переносится передаточным цилиндром ко второму печатному цилиндру для печатания со второй формы. Таким образом, бумага запечатывается дважды с одной стороны.

Двухсторонняя плоскопечатная машина, в отличие от описанных выше, запечатывает обе стороны бумаги за один проход. В конструктивном отношении она сходна с двухкрасочной плоскопечатной машиной, но не имеет передаточного цилиндра. После первого печатания бумага освобождается от захватов печатного цилиндра, переворачивается и захватывается вторым печатным цилиндром для печатания второй формы на другой стороне.

Ротационная машина. На ротационной печатной машине запечатываемая бумага проходит между цилиндрической печатной формой (формным цилиндром) и печатным цилиндром. Для такой машины требуется стереотип, которому можно было бы придать форму, соответствующую форме поверхности печатного цилиндра.

Ротационные печатные машины делятся на секционные и планетарные (с одним общим печатным цилиндром), а также на листовые и рулонные. Рулонные машины печатают на непрерывно подаваемом бумажном полотне, которое уже после печатания разрезается на отдельные листы. Производительность ротационных машин, как правило, выше, чем у плоскопечатных.

В секционной ротационной машине для каждого печатаемого цвета предусматриваются свои красочный аппарат, формный цилиндр и печатный цилиндр. Если, например, машина четырехкрасочная, то в нее входят четыре такие печатные секции. Бумага проходит все четыре секции последовательно.

В планетарной же ротационной машине вокруг одного общего печатного цилиндра расположено до пяти (по числу печатаемых цветов) красочных аппаратов и столько же формных цилиндров. Бумажное полотно, протягиваемое вращающимся печатным цилиндром, проходит от одного формного цилиндра к другому, и каждый из них дает свой оттиск до полного завершения цикла печатания.

Процессы офсетной печати существенно отличаются от описанных выше процессов высокой печати. Если при высокой печати печатание осуществляется непосредственно с типографского шрифта и клише, то при офсетной печати необходимо фотографическое преобразование изображения набранного материала в прозрачное изображение на пленке. Выполненный шрифтовой набор сначала фотографируется. Затем полученный пленочный негатив используется как диапозитив для переноса изображения набора на формный материал, покрытый светочувствительным слоем.

Существуют три основных вида набора для офсетной печати: металлический набор, набор на наборно-пишущих машинках и фотонабор.

Набор металлический и на наборно-пишущих машинках. После того как машинным методом выполнен металлический набор текста, для получения фоторепродуцируемого оригинал-макета чаще всего используют репродуцируемый оттиск набора. Набор после постраничной верстки помещают на талер пробопечатного плоскопечатного станка. Полученный оттиск можно фотографировать как фоторепродуцируемый оригинал-макет.

Наборно-пишущие машинки – наиболее распространенная (из разработанных в прежние годы) техника получения фоторепродуцируемого оригинал-макета без металлического набора. Электрические пишущие машинки с типографским рисунком шрифта, в которых краска с красящей ленты переносится литерой на бумагу, дают оригиналы для репродуцирования в отраженном свете. Набор на наборно-пишущих машинках может сочетаться с фотонабором.

Фотонабор. Установки для фотонабора прошли путь от простейших ручных приборов для набора текстов полиграфического качества до автоматически управляемых устройств, обеспечивающих очень быструю переработку текстовых массивов.

Фотонабор основан на фотографическом процессе (с очень коротким временем экспонирования), при котором знаки по одному экспонируются на фотопленке или стабилизирующейся фотобумаге. Он может быть компьютеризован и требует оборудования двух видов: ленточного перфоратора с клавиатурой и фотонаборной машины, управляемой перфолентой.

Одна фотонаборная машина может работать с несколькими перфораторами. При нажатии клавиши перфоратор набивает на бумажной ленте кодовую комбинацию отверстий соответствующего типографского знака.

На фотонаборных установках с ручным обслуживанием выключку строк, т.е. подгонку их к заданной длине, выполняет оператор. Для этого он следит за показаниями счетчика, который регистрирует занятую и свободную части длины строки. Компьютеризованные же установки не требуют такой построчной выключки. Оператор полностью концентрирует свое внимание на непрерывно набираемом тексте, а информация с перфоленты вводится в компьютер с установленной в нем программой автоматической выключки до стандартного формата.

Современные фотонаборные машины – это скоростные устройства, конструкция которых позволяет использовать сразу несколько операторов, работающих параллельно на клавиатуре ленточных перфораторов. Принято разделять их на машины трех «поколений».

Машины первого поколения представляют собой простые фотомеханические устройства. Вводимая перфолента задает положение матричной рамки, конструктивно схожей с матричной рамкой магазина буквоотливной наборной машины. Основное различие в том, что здесь матричная рамка содержит не матрицы для отливки литер из металла, а фотонегативы типографских знаков. Когда перфолента вызывает ту или иную букву, матричная рамка механически устанавливается в положение, при котором эта буква может быть экспонирована в нужном месте фотобумаги или фотопленки. Кегль шрифта изменяется перемещением оптической увеличительной системы.

В машинах второго поколения, наиболее распространенных в настоящее время, имеется дисковый или барабанный шрифтоноситель, по окружности которого напечатаны прозрачные буквы алфавита. При вращении шрифтоносителя вводимая перфолента запускает экспонирующее устройство, которое дает световую вспышку в тот момент, когда нужная буква оказывается на пути света. При экспонировании свет, несущий изображение буквы, проходит через увеличительную систему, положением которой определяется кегль шрифта. В ходе экспонирования шаговый механизм определяет ширину буквы и передвигает фотопленку или фотобумагу в положение для экспонирования следующей буквы. Производительность фотонаборных машин второго поколения намного выше, чем первого, и составляет от 20 до 600 знаков в секунду и более.

Машины третьего поколения – это высокоскоростные установки с электронно-лучевой трубкой, не имеющие деталей, которые совершали бы механическое движение во время набора. В таких установках все знаки хранятся в форме шрифтовых комплектов в памяти компьютера. Когда они вызываются вводимой перфолентой или магнитной лентой, компьютер выводит их на экран монитора. С помощью оптической системы знаки моментально регистрируются на фотоматериале. Кегль шрифта регулируется электронными средствами, производительность может составлять от 100 до 10 000 знаков в секунду в зависимости от требуемого качества печати.

По завершении набора экспонированный фотоматериал (пленка или бумага) остается в светонепроницаемой кассете. Фотопленка проходит химическую обработку в темном помещении, и полученный негатив непосредственно используется для изготовления печатной формы. На фотобумаге же после обработки получаются гранки текста, подобные пробному оттиску.

Репродукционные установки. Оригиналами для копирования при изготовлении печатных форм офсетной печати служат прозрачные фотографические изображения (на фотопленке) текста, набранного рассмотренными выше методами, репродуцируемых оттисков, фотоснимков, иллюстраций и всех других материалов, которые требуется представить в печатном виде. Для получения таких промежуточных оригиналов применяются репродукционные фотоаппараты.

При изготовлении печатных форм используются репродукционные оригиналы трех видов: штриховые, полутоновые и цветные. Штриховые оригиналы, подобно штриховым клише для высокой печати, содержат лишь линии и темные участки без полутоновых градаций. Они служат для воспроизведения репродуцируемых оттисков, фотонаборных гранок на бумаге, графиков, рисунков пером и пр. Полутоновые же офсетные оригиналы, как и полутоновые клише высокой печати, содержат до 30–45 переходов тона от насыщенного до нулевой плотности.

При изготовлении штрихового или полутонового репродуцируемого оригинал-макета обычно выполняется фотомонтаж. Все штриховые оригиналы наклеиваются на листы плотной бумаги в том положении, в каком они должны быть на окончательно запечатанном листе. Результатом такой операции, аналогичной постраничной верстке текста в случае металлического набора, является смонтированный оригинал-макет всего типографского заказа. Этот оригинал-макет фотографируется как единое целое.

После экспонирования в репродукционном фотоаппарате штрихового оригинал-макета в фотоаппарат помещается полутоновый оригинал, и фотоаппарат устанавливается на размер. Чтобы воспроизвести полутоновый оригинал, его необходимо преобразовать в изображение из полутоновых точек. Это осуществляется с помощью полутонового растра, как описывалось выше. Затем штриховые и полутоновые негативы совмещают по соответствующей схеме спуска так, чтобы впоследствии они оказались в правильном положении на запечатанном листе бумаги. После этого негативы переносятся на монтажный лист, который становится носителем всех негативов, используемых при изготовлении офсетных печатных форм.

Многокрасочная печать. Цветной оригинал труднее воспроизвести, чем штриховой и полутоновый, т.к. для этого требуется цветоделение. Цвета субтрактивного смешения – синий, зеленый и красный – образуются при наложении друг на друга соответственно голубого и пурпурного, голубого и желтого, пурпурного и желтого. Чтобы точно воспроизвести требуемый цвет, например зеленый или оранжевый, нужно точно воспроизвести соотношение в нем трех цветовых составляющих – желтого, голубого и пурпурного. Это достигается при помощи трех цветоделительных светофильтров, каждый из которых пропускает на черно-белую фотопленку только свет, соответствующий его цвету. Затем уже нетрудно воспроизвести такую же смесь цветов на бумаге путем последовательного наложения желтой, синей и красной красок с трех разных печатных форм. Как правило, добавляют еще и четвертую форму – для черного цвета, что позволяет увеличить диапазон плотности и повысить четкость на участках тени. Цветоделение осуществляется в репродукционном фотоаппарате, но существует и более современный метод электронного цветоделения, о котором подробнее будет сказано ниже.

Цветоделительная съемка требует четырехкратного экспонирования оригинала на отдельные фотопленки. Первая экспозиция делается через красный светофильтр, который пропускает только голубой, или синий, свет от оригинала. Вторая экспозиция делается через зеленый светофильтр, и регистрируется только красный, или пурпурный, свет. При третьей экспозиции регистрируется только желтый свет через синий светофильтр. Четвертая экспозиция, для черного цвета, состоит из трех частичных экспозиций: одной – через красный светофильтр, другой – через зеленый и третьей – через синий. По четырем цветоделительным негативам изготавливаются офсетные формы, по одной для каждой краски. При последовательном печатании эти формы точно воспроизводят цветовой состав оригинала.

Изготовление печатных форм. Офсетные печатные формы обычно изготовляются из металлической фольги толщиной 0,01–0,05 мм. Два основных типа таких форм – поверхностные и «глубокий офсет», причем к последним относятся и биметаллические.

Поверхностные формы – это действительные формы плоской печати: их печатающие участки расположены на одном уровне с непечатающими. Защитное светочувствительное покрытие может наноситься наливанием в центре формы с последующим вращением для выравнивания либо накатыванием. Выпускаются также формные материалы с заранее нанесенным светочувствительным защитным слоем. Поверхностные формы обычно применяются в тех случаях, когда тираж не превышает 45 000.

Формы глубокого офсета обрабатываются так же, как и поверхностные, но их непечатающие участки заглубляются химическим травлением. Благодаря этому такие формы более тиражестойки, чем поверхностные, и выдерживают до 500 000 оттисков.

Биметаллические формы состоят из двух слоев разных металлов, одного – очень хорошо смачиваемого краской (например, меди) и образующего печатающие участки, а другого – плохо смачиваемого краской (например, неполированного хрома) и образующего пробельные участки. Биметаллические формы четко воспроизводят высококачественные изображения и выдерживают до 3–5 млн. оттисков.

Офсетные машины. Машины плоской офсетной печати делятся на плоскопечатные и ротационные. Ротационные машины по виду запечатываемого материала (бумаги) подразделяются на листовые и рулонные. По конструкции многих узлов, красочных аппаратов и др. офсетные машины аналогичны машинам высокой печати. Основная же их отличительная особенность – наличие офсетных передаточных цилиндров и увлажняющих аппаратов.

Листовые офсетные машины. В листовой ротационной офсетной машине печатаемое изображение переносится с формы на бумагу с помощью трех цилиндров – формного, передаточного и печатного. Форма плоской печати закрепляется на формном цилиндре. Увлажняющий аппарат наносит на ее пробельные элементы тонкий слой увлажняющего раствора, после чего красочный аппарат накатывает на нее краску. При вращении формного цилиндра красочное изображение переносится на гладкую резино-тканевую пластину, закрепленную на передаточном цилиндре. Эта пластина переносит изображение на бумажный лист, удерживаемый захватами на печатном цилиндре.

Листовая офсетная машина может быть однокрасочной и многокрасочной. Многокрасочные машины агрегатируются из отдельных печатных секций (содержащих формный, передаточный и печатный цилиндры) с отдельными красочными и увлажняющими аппаратами – по числу печатаемых красок. Бумага переходит из одной секции в другую, и полный оттиск получается последовательным наложением красок. Порядок наложения красок определяется конкретной спецификацией заказа. Чаще всего они накладываются в таком порядке: желтая, красная, синяя, черная.

Одной из типичных разновидностей ротационной офсетной машины является двухсторонняя листовая машина. В ней имеются два формных и два передаточных цилиндра. На обоих формных цилиндрах закрепляется по печатной форме, и красочные изображения переносятся с форм на соответствующие передаточные цилиндры. Бумага зажимается между передаточными цилиндрами, и красочные изображения переносятся с них на разные стороны бумажного листа. При этом один передаточный цилиндр играет роль печатного цилиндра для другого.

Еще один вид листовой офсетной машины – плоскопечатная машина. Здесь форма плоской печати и бумага располагаются на талере машины. Над талером движется каретка с передаточным цилиндром, увлажняющим и красочным аппаратами, которая за один проход увлажняет поверхность формы, накатывает на нее краску и переносит красочное изображение на передаточный цилиндр, а с него – на бумагу.

Рулонные офсетные машины. Рулонные офсетные машины, как и рулонные ротационные машины высокой печати, печатают на непрерывном бумажном полотне. Запечатанное полотно либо снова сматывается в рулон, либо разрезается на листы, фальцуется, брошюруется и переплетается в соответствии со спецификацией заказа.

Рулонные офсетные машины разделяются на секционные, двухсторонние и планетарные. Секционные, подобно многокрасочной листовой машине, состоят из нескольких секций (по числу печатаемых красок), печатающих каждая свою краску на одной стороне бумажного полотна. В двухсторонней машине передаточный цилиндр одной секции служит печатным цилиндром для передаточного цилиндра другой, так что за один прогон бумажное полотно запечатывается с обеих сторон. В планетарной машине красочные секции группируются вокруг общего печатного цилиндра. Печатание осуществляется при прохождении бумажного полотна между ним и передаточными цилиндрами отдельных секций.

Глубокая печать – это процесс печатания с сотовых красочных ячеек, химически вытравленных вглубь от поверхности медного, чугунного, стального или алюминиевого цилиндра. На один квадратный сантиметр площади цилиндрической поверхности металлической печатной формы приходятся тысячи таких ячеек. Процесс начинается в репродукционном фотоаппарате с переноса на фотопленку изображения репродукционного оттиска, гранок набранного текстового материала, штриховых и полутоновых фотоиллюстраций.

Перенос фотографического изображения с фотопленки на формный цилиндр осуществляется с использованием светочувствительного промежуточного слоя так называемого резиста. Один из самых обычных резистов – сенсибилизированная желатиновая «пигментная бумага». Свет мощной лампы направляется через фотопленку на кислотостойкую пигментную бумагу. Под действием света желатиновое покрытие задубливается. Там, где света меньше, т.е. на темных участках, желатина задубливается в меньшей степени, чем на светлых.

После экспонирования пигментная бумага накладывается на формный цилиндр и незадубленный резист вымывается. Цилиндр помещают в кислотную ванну, в которой печатающие участки вытравливаются на глубину, зависящую от количества задубленного резиста, оставшегося на цилиндре. В результате получается цилиндрическая форма глубокой печати с вытравленными ячейками разной глубины. От глубины ячейки зависит количество заполняющей ее краски, а следовательно, и тон (градация серого) на данном участке печатаемого изображения.

Электронное гравирование. Электронное гравирование, в отличие от подготовки формного цилиндра глубокой печати, состоит только из двух этапов: фотографирования и гравирования. Оригинал фотографируется, а изображение, полученное на фотопленке, сканируется фотоэлектронным устройством. Электронные импульсы, возникающие при сканировании, управляют резцом, который создает на поверхности цилиндра ячейки разной глубины.

Машина глубокой печати. После травления или гравирования поверхность формного цилиндра глубокой печати для увеличения его срока службы покрывается слоем хрома. Затем цилиндр монтируется в печатной машине. Машина глубокой печати не имеет краскоподающей, накатной и раскатной систем. Ее формный цилиндр при вращении частично погружен в резервуар с жидкой краской. Избыток краски удаляется с его поверхности ракельным механизмом, так что краска остается только на заглубленных участках изображения. После этого цилиндр приводится в контакт с бумагой для печатания.

Наряду с тремя основными способами (высокая, офсетная и глубокая печать) в полиграфии применяется ряд других видов печати. Почти все они носят специальный характер. Некоторые из них рассматриваются ниже.

Трафаретная печать. Трафаретная печать широко известна не только в полиграфии. Изготовленный вручную или фотомеханическим способом трафарет накладывается на густую сетку из шелка, найлона или нержавеющей стали, натянутую на деревянной рамке. На плоскую поверхность помещают бумагу или другой материал для запечатывания, а сверху устанавливают деревянную рамку с сеткой так, чтобы сетка и трафарет вплотную прилегали к запечатываемому материалу. Затем по трафарету резиновым валиком прокатывают густую краску. Там, где в соответствии с печатаемым изображением краска проходит через трафарет, она просачивается и сквозь сетку на запечатываемый материал.

Трафаретная печать отличается универсальностью. Она пригодна для печатания на самых разнообразных материалах, от стекла и металлов до дерева и тканей. К тому же такой процесс позволяет наносить толстые слои краски. Описанный выше ручной процесс трафаретной печати может быть механизирован с использованием плоскопечатных листовых или рулонных машин, которые дают от 200 до 6000 оттисков в час.

Фототипия. Фототипия обеспечивает воспроизведение оригинала с высокой верностью, но пригодна она в основном для малотиражной продукции. Существуют два варианта фототипии: один с очень густой сеткой для достижения исключительной четкости и тоновых градаций, а другой – с плавными переходами тона, без полутонового растра и без полутоновых точек.

В первом варианте на печатную форму, покрытую желатиной, экспонируют негатив через сетку-растр. В светлых местах желатина задубливается под действием света и становится водоотталкивающей, но легко смачивается краской. Изготовленная форма сушится, изгибается и закрепляется на формном цилиндре печатной машины. Здесь она увлажняется валиками увлажняющего аппарата, и красочное изображение переносится на передаточный цилиндр, а с него – на бумагу, закрепленную в захватах печатного цилиндра.

Во втором варианте фототипии отпадает необходимость в полутоновых градациях, создаваемых растром. Стеклянная пластинка покрывается связующим веществом и раствором желатины с бихроматом, а затем ее экспонируют через пленочный негатив. На освещенных участках желатина задубливается пропорционально интенсивности проходящего через негатив света. После экспонирования пластинку промывают в водном растворе глицерина; при этом незадубленные участки разбухают сильнее задубленных, вследствие чего происходит изменение поверхности фототипного слоя и формирование пробельных и печатающих элементов, которые создают полную иллюзию тонового изображения на оттиске.

Рельефное красочное тиснение. Это специальный способ печати, при котором участки бумаги, покрытые краской, оказываются выпуклыми. Он применяется для печатания высококачественных пригласительных билетов, фирменных бланков, визитных карточек.

Воспроизводимый печатный материал должен быть выгравирован. На выгравированную форму наносится краска, а ее излишек удаляется, так чтобы краска оставалась только в углублениях формы. Затем на форму накладывается запечатываемая бумага, а сверху – другая форма, выпуклости которой точно соответствуют углублениям первой. При натиске бумага одновременно запечатывается и приобретает рельефность.

Выпуклая печать. Такой метод тоже дает рельефную печать, но он технически проще. При выходе запечатанного листа из машины высокой печати на свежую краску наносится полимерный порошок и бумажный лист вводится в нагревательное устройство. Полимер при нагревании вызывает разбухание краски, в результате чего запечатанная поверхность оказывается приподнятой. Хотя качество полученной продукции ниже, чем при методе рельефного красочного тиснения, это с лихвой компенсируется универсальностью, простотой и дешевизной метода выпуклой печати.

Брошюровочно-переплетные процессы – важная часть книгопечатания. В их число входят разрезка, фальцовка и брошюровка.

Разрезка и фальцовка. Отпечатанные листы книжно-журнальных изданий разрезают до нужного размера на одноножевых бумагорезальных машинах. Такая машина состоит из горизонтального стола-талера, на который укладывают стопы разрезаемых листов, и стального ножа с электроприводом. С помощью подавателя (затла) стопу листов устанавливают на заданный размер отреза, и нож опускается, точно и ровно разрезая стопу на две части.

Фальцовка (операция сгибания отпечатанных листов в тетради заданного формата) может выполняться вручную и на автоматических машинах. В кассетных машинах с высокой производительностью лист подается вращающимися валиками. Дойдя до упора, передняя кромка листа останавливается, но подающие валики продолжают перемещать остальную часть листа. Лист изгибается и образует петлю, которая захватывается фальцующими валиками и уплотняется в сгиб. Фальцевальные машины могут настраиваться на многократную фальцовку либо за одну операцию выполнять фальцовку, перфорирование, продольную резку, склейку и резку до окончательного формата.

Переплетные процессы. Наиболее сложны брошюровочно-переплетные процессы при изготовлении книжной продукции. Три основных вида брошюровочно-переплетных работ таковы: изготовление книг в переплетных обложках, изготовление книжно-журнальных изданий в мягких обложках и механическое скрепление тетрадей (спиралью, кольцами, скобами и т.д.).

Книги в переплетных обложках. Жесткие переплеты применяются в тех случаях, когда требуется долговечность. Процесс изготовления книг в переплетных обложках состоит из восьми основных операций: 1) резки листов, 2) фальцовки и прессования, 3) сшивания листов в тетради, 4) комплектовки блоков, 5) скрепления блоков, 6) обработки блоков, 7) подготовки блоков к скреплению с переплетными крышками и 8) соединения блоков с крышками.

В результате резки и фальцовки листов получаются тетради – части книги, каждая из которых печаталась на одном листе. Тетради сшиваются в блоки. Поблочное шитье проволокой проводится двумя способами: внакидку и втачку. Издания, скомплектованные вкладкой, сшиваются внакидку. При этом проволочные скобы проходят через сгиб корешка блока извне и загибаются внутри. Блоки, скомплектованные подборкой, сшивают втачку: блок прошивают проволочными скобами на некотором расстоянии (4–5 мм) от края корешка.

Наиболее распространенный способ потетрадного скрепления блоков – шитье нитками, причем нитками можно сшивать и поблочно – внакидку и втачку. При потетрадном шитье нитками тетрадь блока прошивается внакидку через корешковый сгиб и скрепляется с предыдущей тетрадью теми же нитками. Более экономична и обеспечивает более прочное скрепление прошивка втачку блока, скомплектованного подборкой, с отступом на 4–5 мм вдоль всего корешка.

После сшивания книжных блоков производятся прессовый обжим и заклейка корешка. При обжиме уменьшается толщина корешка (увеличившаяся из-за сшивания), что улучшает условия последующей обрезки. Кроме того, при обжиме повышается прочность соединения тетрадей и возрастает монолитность корешка блока. Обжатые блоки обрезают с трех сторон до нужного формата на трехножевых резальных машинах. Для изданий среднего и большого объемов корешки книжных блоков круглят. При этом улучшается внешний вид книги, а также ее раскрываемость. Обработку блока завершают наклейкой на корешок блока упрочняющих элементов (тканевой тесьмы и бумажной полоски).

Последняя операция – соединение блоков с переплетными крышками. На форзацы и клапаны марли наносят раствор клея, а затем блок вставляют в крышку. Во избежание коробления переплетенных книг их выдерживают (с нагревом) под прессом до высыхания клея.

Издания в мягких обложках. Изготовленные описанным выше способом блоки соединяются с обложками из печатной или обложечной бумаги (либо бумаги с полимерным покрытием и нетканых материалов) клеем, наносимым на корешок.

Разъемное скрепление. По краю скрепляемых страниц пробиваются отверстия, в которые затем вставляются пластмассовые или проволочные спирали, разъемные кольца и т.п.

Успехи современной техники, особенно в области автоматики, электроники и компьютеров, революционизировали печать. Преобразования начались в 1950-х годах, когда появились фотонабор и электронное цветоделение. Но полностью возможности этих нововведений раскрылись лишь в 1970-х годах, когда были созданы видеотерминалы, обеспечивающие возможность просмотра и корректировки набранного текста, и электронные генераторы растровых точек, позволяющие создавать полутона непосредственно в электронных цветоделителях. Эти изменения, а также появление микро-ЭВМ постепенно привели к тому, что полиграфия из ремесла превратилась в высокотехнологичное производство.

Набор. Фотонабор, появившийся в 1950, постепенно развивался. Первые фотонаборные машины представляли собой чисто механические устройства для набора фотографического шрифта. Позднее появились электромеханические устройства, которые давали изображения типографских знаков на фотобумаге. Эти изображения можно было увеличивать или уменьшать оптическими средствами. И наконец, были созданы полностью электронные наборные системы. Такие системы способны преобразовывать изображения в цифровую форму со скоростью до 500 знаков в секунду и выводить их на экран монитора или, с помощью лазерного луча, на фотобумагу.

Ввод. Печатный материал может вводиться в наборное устройство разными способами. Прямой ввод осуществляется непосредственно с клавиатуры, подключенной к наборному устройству. При этом быстродействие последнего ограничивается скоростью работы оператора, но текст для ввода можно предварительно записывать на информационном носителе.

Автономные клавиатурные устройства записывают текст для ввода на различных носителях. Устройства оптического ввода сканируют машинописный оригинал, преобразуют изображение в электронные сигналы и регистрируют его. Универсальные оптические сканеры могут читать тексты, выполненные любым машинописным или типографским шрифтом. Текст выводится на монитор, что дает возможность вносить правку и выполнять постраничную верстку непосредственно на экране.

Процессор текстов – это программное обеспечение для персонального компьютера, позволяющее вводить, хранить, просматривать, редактировать, форматировать, верстать и распечатывать тексты так же, как это делается со специализированным наборным устройством. Скоростные лазерные принтеры дают качество печати, не уступающее выполненному средствами традиционной полиграфии.

Постраничная верстка. В электронных наборных устройствах предусматриваются системы донаборной обработки текста, компонующие текст и графический материал в страницы, которые могут служить репродуцируемыми оригиналами при изготовлении печатных форм. При этом графический материал вводится цифровыми преобразователями изображения, такими, как обычные оптические сканеры. Устройства для растрового сканирования изображения и записи битовой карты способны вырабатывать текст и графические иллюстрации с высоким разрешением.

Передача данных. В компьютерной технике информация представляется цифровым сигналом, состоящим из цифр 0 и 1. Цифровой сигнал может передаваться по обычным телефонным линиям, по коаксиальному СВЧ-кабелю, по радио со спутниковой ретрансляцией и по оптическому кабелю (лазерным лучом). Таким образом, информация в настоящее время может передаваться на большие расстояния со скоростью света. Примером применения такой техники могут служить журналы «Ньюсуик», «Тайм» и «Ю-Эс ньюс энд уорлд рипорт», которые еженедельно набираются в своих центральных редакциях, после чего набор передается по спутниковой связи в типографии, расположенные по всему миру.

Передача огромных массивов цифровых данных может потребовать много времени. Поэтому применяется метод сжатия (уплотнения) данных. Коэффициент сжатия данных может составлять 8:1, 10:1 и 20:1 в зависимости от требуемой четкости изображения.

Электронное цветоделение. Электронные цветоделительные машины, появившиеся в 1950-х годах, позволили упростить и ускорить операции цветоделения и цветокоррекции. Такая машина состоит из четырех основных узлов: 1) входного вращающегося барабана, на котором закрепляется оригинал, 2) сканирующей головки с фотоэлементами и светофильтрами, которые дают электронные сигналы интенсивности красного, зеленого и синего цвета, 3) цветоделителя-цветокорректора, преобразующего цветовые сигналы в четыре печатных цвета (желтый, пурпурный, голубой и черный), скорректированных в соответствии с установленной программой, и 4) выходного вращающегося барабана, на котором закреплена выходная фотопленка для экспонирования цветокорректированными изображениями, что дает желтую, пурпурную, голубую и черную фотоформы. Электронная цветоделительная машина сокращает время, затрачиваемое на цветоделение, с 4 ч и более до 10 мин и менее, устраняя при этом в большинстве случаев необходимость в ручной цветокоррекции.

Электронные системы цветовых допечатных работ. Электронный набор и электронное цветоделение существенно сократили затраты времени на эти две важные операции, и узким местом стала операция разделения фотопленки на макеты текста и иллюстраций. Были разработаны электронные системы (содержащие системы донаборной обработки текста, процессоры изображений и наборные машины), позволяющие компоновать макеты текста с некоторыми черно-белыми иллюстрациями. Созданы также цифровые электронные системы (со сканерами, станциями обработки изображений, монтажными столами и выходными сканерами) для монтажа текста с цветными иллюстрациями.

Электронное макетирование. Методом автоматизированного проектирования разработаны системы монтажа пленки, выполняющие определение формата набора и размеров раскладки и полей, положения приводочных меток, номеров страниц, расположения колонтитулов и т.д., а также обработку элементов изображений, раскладку оригиналов по цветам, размещение иллюстраций, печатаемых на развороте, и определение других позиционных данных. После того, как макетирование выполнено на пленке или соответствующим образом на масочных листах, элементы изображений пленки закрепляются на монтажных листах. Создана монтажная машина, которая автоматически наносит элементы изображений пленки на монтажные листы в соответствии с цифровыми данными макета.

Пробные цветные изображения. Когда пленки смонтированы в макет для изготовления фотоформы, необходимо пробное изображение для проверки правильности расположения элементов, в том числе и цветов. Кроме того, пробное изображение нужно, чтобы оценить, как будет выглядеть издание после печатной машины. Проверяются приводочные метки, раскладка по цветам и расположение иллюстраций на разворотах.

Пробный оттиск для проверки окончательно откорректированного изображения ранее всегда делался на печатной машине. Оттиски для внутренней корректуры в ходе полиграфического процесса делались на отдельной установке пробной цветной печати. Оттиски на самой печатной машине дорогостоящи. Если же изготавливать печатные формы и делать оттиски на других машинах, аналогичных производственным, то это требует много времени. Кроме того, оттиск, сделанный на одной машине, может выглядеть иначе, нежели оттиск, полученный на другой и даже на той же самой, но в других условиях. К тому же объем цветной печати столь быстро увеличивается, что требуются совсем иные темпы пробной печати.

От большинства систем пробной цветной печати не ожидается точного соответствия машинным оттискам. В одних используются красители, в других – сухие пигменты, используются также пластиковые основания, пластины с покрытием, многослойные изображения на тонких пленках, пигментные тонеры с переносом на специальную подложку. Главными трудностями остаются плохая воспроизводимость пробных изображений, недостаточная исследованность процессов печатания и их низкая контролируемость.

Но есть ряд систем, которые позволяют получать хорошо воспроизводимые пробные цветные изображения в пять раз быстрее, чем на печатных машинах, и притом не ниже, а даже выше качеством. Разрабатываются системы с красящими средствами типа печатных красок для получения пробных изображений на печатном субстрате. Всюду, кроме журнальной рекламы, пробные изображения которой представляются заказчику на утверждение, обычные ранее машинные пробные оттиски в значительной мере вытеснены пробными изображениями, получаемыми на специальных установках.

Способы печати. Благодаря простоте подготовительных операций и изготовления печатных форм в настоящее время самым распространенным способом печати стала офсетная печать. Но формы глубокого офсета и даже некоторые биметаллические формы вытеснены фотоформами. Позитивные фотополимерные формы выдерживают свыше миллиона оттисков на рулонных офсетных машинах для журнальной и каталожной печати. Трудности поддержания баланса между краской и водой устранены благодаря разработке печатных форм, не требующих увлажнения. В печатных системах «ЭВМ – печатная форма» используются электростатические формы, экспонируемые лазерным излучением. Сканеры фотоформ управляют красочными соплами печатной машины. Современные рулонные печатные машины оборудованы системами автоматической приводки, контроля за отходами и микропроцессорной системой управления.

Глубокая печать всегда была многотиражным печатным процессом. В настоящее время развитие этого способа печати идет в направлении обеспечения его экономичности в области малых тиражей и малых времен производственного цикла, в которой ранее господствовала офсетная печать.

Формные цилиндры глубокой печати чаще всего изготавливались по многотоновым изображениям, которые трудно корректировать и контролировать. Наиболее распространенный метод изготовления таких цилиндров – электромеханическое гравирование. При таком методе многотоновые изображения на вращающемся барабане сканируются оптическими головками, сигналы которых подаются на компьютер для преобразования в цифровую форму. Цифровые сигналы управляют резцом с алмазным наконечником, который прорезает в медном покрытии вращающейся заготовки формного цилиндра ячейки разной ширины и глубины со скоростью порядка 4000 ячеек в секунду. С цилиндров обычно делаются пробные оттиски на специальных печатных установках, и они либо корректируются вручную химическим травлением, либо переделываются. Процесс был существенно ускорен и улучшен благодаря применению полутонового гравирования, при котором в электромеханических гравирующих устройствах используются полномасштабные полутоновые изображения (как в офсетной печати), а также установок пробной цветной печати, имитирующих оттиск печатной машины. После таких усовершенствований глубокая печать в настоящее время может конкурировать с офсетной печатью на рынке малотиражных изданий.

Среди других методов изготовления формных цилиндров глубокой печати можно назвать: 1) лазерное гравирование, при котором ячейки переменной ширины и глубины прожигаются в пластмассовом покрытии заготовки формного цилиндра лазерным лучом, управляемым в соответствии с цифровыми данными электронного сканера, электронной системы цветовых допечатных работ или компьютера; 2) применение фотополимера, который становится крайне твердым после освещения и обработки; 3) электронно-лучевое гравирование, при котором на поверхности покрытой медью заготовки формного цилиндра гравируется 100 000–150 000 ячеек в секунду, что позволяет уменьшить время изготовления формного цилиндра в 3 раза по сравнению с электромеханическим гравированием.

Другие способы печати. Многие новые способы печати отличаются от традиционных тем, что в них не используются печатные формы и они являются бесконтактными. Такие способы основаны на фотографических, электрографических, магнитографических процессах, струйно-принтерной технике, термографии, механическом графопостроении и электроэрозии.

История высокой печати начинается с изобретения И.Гутенбергом в Страсбурге разборного шрифта. В 1440 Гутенберг ввел литые металлические литеры, из которых можно было набирать слова для печатания.

Правда, в Китае глиняными литерами с рельефными знаками – иероглифами – пользовались за 400 лет до Гутенберга, а корейцы за 300 лет до него отливали литеры из бронзы. Но такая техника не была распространена в Европе до Гутенберга, вклад которого получил всемирное признание после того, как он напечатал знаменитую библию Мазарини.

Первоначально шрифт отливали вручную шрифтолитейщики, каждый из которых измерял его на свой лад. Но когда выросла целая отрасль полиграфической промышленности, возникла потребность в единообразии, и в 1764 была введена типографская система измерения в пунктах. Ее разработал французский словолитчик П.Фурнье, а позднее усовершенствовал Ф.Дидо, после чего она широко распространилась в промышленности. Этой системой пользуются во многих странах (в т.ч. и в России), кроме Англии, США и некоторых других, где принята несколько видоизмененная система.

Изобретение первой литеронаборной машины в 1823 приписывается В.Черчу, американцу, жившему в Англии. Позднее его машину усовершенствовал Д.Брюс. Но лишь в 1885 О.Мергенталер, изобретатель немецкого происхождения, работавший в США, запатентовал линотип – первую практически пригодную строкоотливную машину (см. МЕРГЕНТАЛЕР, ОТМАР). Буквоотливную машину монотип изобрел Т.Ланстон в 1888. В 1905 У.Лудлоу создал крупнокегельную строкоотливную машину, а в 1911 Г.Риддер построил первую строкоотливную машину интертип.

Первые печатные машины представляли собой ручные деревянные прессы. В Северной Америке на первом таком прессе начал работать в 1638 С.Дей в Кеймбридже (шт. Массачусетс). В 1790 В.Николсон в Великобритании изобрел плоскопечатную машину; приблизительно в 1800 Ч.Стенхоуп построил первую чугунную печатную машину с ручной подачей бумаги; в 1810 Ф.Кениг ввел в действие первую плоскопечатную машину с паровым приводом; в 1827 И.Адамс изобрел тигельную печатную машину с паровым приводом; в 1865 В.Баллок создал первую рулонную печатную машину.

Офсетная печать. Примерно в 1796 в Мюнхене (Германия) А.Зенефельдер начал применять метод литографии. Процесс был основан на использовании пористого кельхаймского камня, который легко полируется, приобретая гладкую шелковистую поверхность. Зенефельдер наносил свои рисунки на такой камень жирными карандашами, сделанными из воска, ламповой копоти, масла и мыла. При увлажнении камень впитывал воду только там, где его поверхность не была намаслена карандашом.

Благодаря успехам Зенефельдера, изготовлявшего высококачественные литографии, литографический способ печати широко распространился по всему миру. Но техника оставалась примитивной, пока во второй половине 19 в. не была изобретена усовершенствованная плоскопечатная машина. Однако изображения приходилось рисовать или вытравливать на каменной форме в зеркально-отраженном виде, чтобы они имели правильный вид после переноса на бумагу. В 1905 А.Рубел в США изобрел офсетную печать и построил печатную машину с переносом изображения с печатной формы сначала на промежуточный передаточный цилиндр, а затем уже на бумагу. В 1906 аналогичную машину разработал и начал выпускать Ф.Харрис.

Хотя офсетная печать заняла ведущее место в мире печати, первоначальная литографская техника Зенефельдера с каменными формами по-прежнему применяется для изготовления высокохудожественных репродукций. См. также КНИГА; ГАЗЕТА.