Продолжая, начатый разговор (см. статью "Бумага для печати") о требованиях к бумаге для различных способов печати, где было определено, что способы печати можно разделить на две больших группы: способы печати с использованием печатной формы и способы печати без печатной формы, их ещё называют "безконтактными печатными технологиями"-БПТ, рассмотрим особенности бумаги, использующейся при печати с использованием печатной формы.
Печать с использованием печатной формы-это традиционный способ печати, берущий своё начало в Китае (около VIII века), где и по сю пору популярны деревянные (и не только деревянные) печати.
Способы печати различаются методом формирования изображения на бумаге, характером воздействия на бумагу (наличием увлажнения, растворителей, величиной давления в процессе печати, характером воздействия на бумагу при выходе из печатной секции). Различается также толщина слоя печатной краски которая может быть получена при печатании каждым способом. На рисунке 1 показано какова максимальная величина красочного слоя на оттисках в различных способах печати.




Печатающие элементы высокой печати значительно возвышаются над пробельными. Поэтому печатная краска наносится красочным валиком лишь на поверхность печатающих элементов, а на пробельные элементы краска не попадает (рис. 2 ).


Высокая печать производится с металлических, деревянных, резиновых и других форм. Печать с использованием металлических высоких форм называется типографской, поэтому и бумагу для типографских печатных машин называют типографской. Высокая печать с использованием резиновых или других полимерных форм называется флексографической или флексографской.
Типографские бумаги предназначены для печатания текстовых и иллюстрационно - текстовых изданий с тоновыми и штриховыми иллюстрациями на листовых и ролонных машинах.
Особенности типографской бумаги:

• Бумага производится без проклейки в массе, сообщающей бумаге гидрофобность, так как при высокой печати не происходит контакта бумаги с водой как в офсетной печати. Следует отметить, что печать высоким способом вполне возможна и на бумаге с проклейкой и если это не вызывает проблем с высыханием оттисков и со стоимостью печатного издания(типографская бумага, как правило, дешевле офсетной), то противопоказаний здесь не существует.
• Для придания мягкости, то есть способности деформироваться под давлением печатной формы и увеличения контакта с ней, а также повышения впитывающей способности по отношению к краске, в бумагу вводят повышенное содержание минерального наполнителя (мела, каолина). Содержание наполнителя в типографской бумаге, как правило, превышает его содержание в офсетной бумаге и бывает больше 30%. Отсюда несколько более низкая механическая прочность типографской бумаги (сопротивление разрыву, излому, стойкости поверхности к выщипыванию и др.).
• Гладкость производимой бумаги бывает трех уровней:
  - машинная гладкость (30 - 80) с по Бекку;
  - гладкость каландрированной бумаги (100 - 250) с;
  - высококаландрированной (300 - 500) с.
• В соответствии с увеличением гладкости увеличивается и плотность бумаги от 0,7 до 1,1 г/см3.
  Типографская бумага производится натуральной (без мелования). Это бумага для книг, книжно-журнальная, для бланочной продукции различной массы 1 м2.
  Отметим книжную бумагу повышенной пухлости (до 2,5 см3/г). Такая бумага позволяет при меньшем по массе расходе, получать лист высокой жёсткости, дающий возможность формировать при небольшом числе страниц, книжный блок, удобный в обработке (при склейке блока, приклейке обложки).
• Мягкость и эластичность в сочетании с гладкостью являются наиболее значимыми показателями пригодности бумаги для высокой печати.
  При более шероховатой бумаге печатник должен прибегать либо к увеличению давления при печатании, либо к увеличению толщины слоя краски.
  Существует верхний предел давления, так как при высоком давлении на оттиске возникает пестрота и печатная форма может продавливать краску (происходит так называемое "пробивание"). Если бумага слишкос шероховата, пробивание происходит прежде, чем будет достигнут достаточный уровень давления для обеспечения хорошего контакта с углублениями в бумаге.
• Содержание влаги имеет всеобъемлющее влияние на показатели и свойства бумаги, а также на ее поведение в печатных и послепечатных процессах.

От содержания влаги в бумаге зависят ее прочностные показатели, устойчивость размеров и формы листов, подверженность обработке и переработке. Контроль за приводкой, скручиванием, короблением, статическим электричеством, образованием морщин и складок невозможен без контроля за влажностью бумаги и ее изменением. Часто содержание влаги или её изменения определяют указанные дефекты бумаги.
Оптимальное содержание влаги в бумаге для высокой печати около (4,5 - 5,5)%, однако возможны отклонения от этого диапазона в большую сторону для бумаги с содержанием в композиции древесной массы.
Разновидность высокой печати-флексографическая или флексографская развивается опережающими темпами. Данные Флексографской технической ассоциации (FTA) показывают, что флексографией производится около 60 % всей печати упаковки, (а это, в свою очередь составляет около 35 % всего рынка печати). Способ даёт годовой прирост примерно 7-8 %.
Постоянный рост производства упаковки флексографским способом вызван многими причинами:

• высокими темпами появления новых продуктов;
• необходимостью пректировать упаковку и организовывать её изготовление в мировом масштабе;
• появлением флексографических машин с широкими возможностями отделки;
• относительно малыми тиражами;
• появлением полностью цифровой технологии и постоянно улучшающимся качеством печати, которое стало сопоставимо с офсетом и глубокой печатью.

Флексографии присущи особенности типографской печати. Также как в типографской печати здесь необходимо учитывать неодинаковость давления на плашке и отдельно стоящем печатном элементе при одинаковой деформации упругого элемента (в классической высокой печати дефермируется декель, во флексографии - форма).
Для получения хорошего качества надо печатать растр и плашки в одних секциях, а штриховые элементы и текст - в других. Поэтому современные флексографские машины имееют 6- 12 печатных секций.
Требуемое усилие печати также зависит от гладкости запечатываемого материала. Кроме того, чем тоньше (мельче) печатающие элементы, тем жестче должна быть печатная форма. Шероховатый материал требует больше краски, более высокого давления, и, следовательно, более глубокого растра.
Количество краски, переходящего на оттиск, зависит от гладкости материала и его пористости и меняется от (6 - 8) г/м2 для пленок до (17 - 20) г/м2 для бумаги.
При печати растра на гладком запечатываемом материале лучше использовать более жесткие формы, чем при печати штрихов и текста.
В флексографии могут быть использованы краски на органических растворителях, а также водорастворимые. В последнем случае лучше для печати использовать офсетную бумагу. Печать на типографской бумаге может привести к "проваливанию" краски в структуру бумаги или к ее расплыванию.
При высокой печати на мелованной бумаге иногда возникают проблемы с закреплением краски из-за того, что мелованная бумага активно впитывает связующее, в результате в краску приходися вводить его дополнительное количество. Считается, что мелованная бумага для высокой печати должна иметь значение стойкости поверхности к выщипыванию по Деннисону 4 и не превышать 7. При этих значенимях обеспечивается оптимальное впитывание краски.


Плоский способ печати отличается тем, что печатная краска находится в одной плоскости с поверхностью печатной формы. Краска накатывается на поверхность печатающих элементов по принципу избирательного смачивания. Печатающие элементы формы зажирены и легко воспринимают маслянную краску и не воспринимают воду, которой смачивают пробельные элементы формы. Смачивание пробельных элементов водой необходимо для отталкивания от них печатной краски, которая накатывается на печатную форму.
Плоская печать при которой краска с поверхности печатающих элементов передаётся непосредственно на бумагу называется литографской. Этот вид печати имеет ограниченное применение.
При офсетной печати краска с печатающих элементов передаётся сначала на резиновый декель (рубашку) офсетного цилиндра, а с поверхности резины на бумагу (рис. 3).

Плоская печать имеет более чем двухсотлетнюю историю. Годом зарождения принципа офсетной печати считают 1797 год, когда Алоиз Зонефельдер в Мюнхене изобрёл способ печатания с каменной формы, который основывался на взаимном отталкивании воды и жира. Этот способ, назван литографией. В 1865 году в Англии была изготовлена первая быстроработающая литографская машина. Каменные формы вскоре были заменены на лёгкие цинковые, а впоследствии и алюминиевые. Литографская машина превратилась в ротационную, в которой лист бумаги стал проходить между двумя цилиндрами - формным, с натянутой на него формой, и прижимным печатным. Литографская печать имеет недостатки, главный из которых в том, что невозможно обеспечить полный прижим жёсткой печатной формы к печатному цилиндру, а следовательно и полный прижим печатающих элементов к бумаге.
Принцип печатания офсетным способом был введён примерно в 1904 году в США. Этот способ открыл возможность использования передовых технологий в печати, обеспечивая сочетание низкой стоимости печатания, с возможностью использования для печати материалов с различными свойствами. Тем не менее, к бумаге, используемой в печати предъявляется ряд определённых требований, о которых мы и поговорим.

Особенности офсетной бумаги определяются использованием увлажнения в процессе печати, большей вязкостью используемых красок, чувствительностью печатных форм к механическим и химическим воздействиям.
Гладкость. Для офсетной печати не требуется бумага с такой гладкой поверхностью, как для типографской. В тоже время, при использовании горячей сушки, возможно применение бумаги с очень высокой гладкостью поверхности, например, 1500 - 3000 с, как в случае бумаги LWC (легкомелованная суперкаландрированная). Массовые офсетные виды бумаги имеют два уровня гладкости: бумага машинной гладкости 30 - 80 с по Бекку, каландрированная имеет гладкость до 150 с.
Прочность поверхности. Ввиду использования более вязких красок, которые наносятся тонкими слоями, на поверхность бумаги действуют значительные выщипывающие усилия. Поэтому офсетная бумага должна иметь более высокую прочность поверхности к выщипыванию, чем бумага для других видов печати. По ГОСТ на офсетную бумагу этот показатель нормируется для высших марок на уровне не менее 2,2 м/с. Несмотря на высокую прочность поверхности возможно явление "вспучивания" мелованного покрытия бумаги, связанное с низким качеством бумаги - основы в процессе печати - не достаточной связанностью структуры бумаги.
Мелованная бумага для офсетной печати должна обладать показателем на выщипывание по Деннисону на уровне 8 (по сравнению с 5-6 у бумаги для высокой печати).
Влажность. Для офсетной бумаги контроль за влажностью имеет важное занчение. С изменением влажности бумаги происходит изменение её размеров, возможна потеря листом плоскостного состояния (возникновение волнистости или скручивания). Изменение размеров листов при изменении влажности происходят главным образом в направлении поперечном машинному направлению в листе. Для уменьшения проблем с совмещением красок на оттисках печатные листы должны иметь машинное направление параллельное оси печатного цилиндра. Колебания относительной влажности воздуха на 5 и более процентов вызывает несовмещение красок на оттисках. Наибольшая стабильность бумаги наблюдается при 45 % относительной влажности воздуха. Наиболее благоприятный диапазон относительной влажности воздуха 40 - 60 %.
Особенность офсетной печати в увлажнении бумаги смачивающим раствором. Офсетная бумага массой 1 м2 90 г при печатании четырьмя красками может легко поглотить до 1 % влаги. Это в свою очередь может привести к увеличению размера листа в поперечном направлении на 1,2 мм и стать причиной несовмещения красок на оттиске.
Бумага для офсетной печати производится или с поверхностной проклейкой растворами, содержащими высокомолекулярные связующие, красители и другие добавки, или мелованной.
Виды обработки поверхности бумаги различаются величиной наносимого на поверхность бумаги покрытия. Кратко особенности различных видов обработки поверхности бумаги приведены в таблице. (посмотреть таблицу)
Кроме количества наносимого состава, при различных видах обработки, изменяется характер проникновения его в структуру бумажного полотна. Глубина проникновения состава снижается от довольно глубокой, иногда, граничащей с пропиткой, до не значительно проникающего в структуру, поверхностного покрытия при меловании.Поверхностная проклейка не образует сплошного покрытия на поверхности бумаги, лишь связывая поверхностные волокна. При меловании, напротив, образуется сплошное покрытие. Плёнка образуется при массе наносимого покрытия превышающей 6 граммов на 1 метр квадратный поверхности.


Создание высокопроизводительных офсетных машин со скоростью печати с рулона свыше 50 тыс. оттисков в час, а также значительное давление испытываемое способом глубокой печати из - за использования толуола, казалось совершенно вытеснили глубокую печать. Однако последние достижения в области техники и технологии этого способа показали, что он конкурентоспособен с рулонным офсетом при изготовлении красочных каталогов, журналов и коммерческой продукции.
Некоторые европейские типографии с успехом используют глубокую печать при печатании тиражей свыше 70 тыс. экземпляров.
Особенность требований к бумаге для глубокой печати определяется тем, что печатающие элементы печатной формы заглублены и находятся ниже уровня пробельных элементов. Бумага приходя в контакт с печатной формой впитывает печатную краску, находящуюся в углублениях. Схема получения отпечатка с формы глубокой печати и схема печатного аппарата показаны на рисунке 4.

Бумага для глубокой печати должна иметь высокую гладкость и эластичность для обеспечения равномерного контакта с печатной формой.
Так как глубокая печать производится не вязкими красками, то требование к стойкости поверхности бумаги здесь более низкие, чем в высокой печати, и тем более в офсетной.
Бумага для глубокой печати производится с гладкостью поверхности свыше 500 с по Бекку, мелованная бумага имеет гладкость свыше 1000 с.
Для достижения высоких значений гладкости и мягкости бумага производится с высоким содержанием наполнителей - свыше 20, часто, как в случае бумаги SC (суперкаландрированной), свыше 30 %.

В последние 20 лет получила развитие тампонная печать, которая по сути является косвенной глубокой печатью. При тампонном способе печати на ровной пластине - клише вытравливаются углубления, которые заполняются краской. К клише прижимается гладкий, эластичный штемпель, называемый тампоном. Часть краски переходит на тампон, а он, в свою очередь, переносит её на запечатываемую поверхность.
В качестве формного материала здесь используются полимеры, в частности силикон - каучук. Силикон - каучуковые тампоны могут иметь различные размеры, форму и твёрдость, поэтому требования к запечатываемому материалу минимальны.


Термин - "трафаретная печать" в полиграфии вытесняет термин "шелкография". Этот вид печати еще одно свидетельство расширения областей применения полиграфии.
Отличительная особенность трафаретной печати - возможность получения рельефного изображения с толщиной красочного слоя до 100 мкм и даже более. Это позволяет создавать своеобразный изобразительный эффект, используемый прни печатании поздравительных открыток, визиток, пригласительных билетов, художественных изданий, рекламы и плакатов. Ощутимая рельефность и объёмность изображения, позволяющая получить специальные оптические эффекты, используются в ряде случаев как защитный эффект, предохраняющий изделие от подделки, поэтому трафаретная печать используется при печатании банкнот, ценных бумаг, этикеток и пр.
Сущность трафаретной печати состоит в изготовлении печатной формы - трафарета, через ячейки сетки которой ракелем выдавливается краска, переходящая на бумагу при приведении формы в контакт с ней.
Схема трафаретной печати приведена на рисунке 5.


Шёлкотрафаретную печать (сериографию, от seri - шёлк) использовали ещё древние египтяне и китайцы.
Особенность трафаретной печати в том, что возможно применение широкого диапазона печатных красок на различных связующих, которые в свою очередь, позволяют работать на любых материалах: бумаге, пластике, тканях, стекле и т.д. Это обстоятельство определило "всеядность" способа печати и возможность использования его для печати на любой бумаге. Специальные виды бумаги для трафаретной печати не требуются. В то же время, если запечатываемый материал жесткий, не эластичный (как например картон), то никаких проблем не возникает - трафарет (сетка) легко отделяется после печати от оттиска. Тонкая же бумага деформируется и поднимается вместе с сеткой. Чтобы избежать этого используется вакуумный отсос, который через тонкие отверстия в столе удерживает оттиск от поднятия во время печати.
В начале 90 - х годов появился ротационный трафаретный способ оперативной печати - ризография. Берущий своё название от первого печатного аппарата - "ризографа", изобретённого в Японии. Печатная форма ризографа - это трафарет, полученный электрохимическим способом. Трафарет представляет собой цилиндр. Число цилиндров соответствует числу красок при печати. Это способ оперативной печати, заполняющий собой зону в линейке полиграфических способов между оперативной и большой полиграфией.