17a. Tisk z výšky.

17a. Tisk z výšky. Charakteristika tiskové techniky, hlavní a vedlejší tiskové techniky. Historie a vývoj jednotlivých tiskových technik a jejich rozdíly. Použité materiály pro tiskové formy a postup výroby. Použité tiskové stroje, jejich konstrukce a zakázková náplň jednotlivých technik.

Tisk z výšky je charakterizován reliéfní tiskovou formou, tzn. Že tisknoucí prvky jsou vyvýšené nad netisknoucími. Při navalování tiskové barvy na tiskovou formu se nanese jen na povrch vyvýšených tisknoucích míst. Přímým kontaktem s potiskovaným papírem a účinkem tlaku dochází k přenosu barvy. Hlavními průmyslovými technikami tisku z výšky jsou knihtisk a flexotisk, ražba a nepřímý knihtisk. Mezi umělecké nebo tzv. vedlejší tiskové techniky tisku z výšky patří např. Dřevořez, lynorit, xylografie nebo kovoryt.

Knihtiskem rozumíme tisk z výšky vynalezený Johannem Gensfleischem, zvaným Guttenberg, kolem roku 1440. Klasický knihtisk znamenal odlévání jednotlivých liter, jejich sazbu a samotný tisk. Do Čech se knihtisk dostal ještě před rokem 1468, kdy byla v Plzni neznámým tiskařem vytištěna první kniha, Kronika Trojánská. Dnešní knihtisk je zpravidla z pevné tiskové formy. Dříve bývaly knihtiskové štočky, tedy podklady pro tisk obrázků, ať pérovek či autotypických, převážně na bázi zinku, dnes převládají polymerové štočky. Knihtisk je obzvláště vhodný pro jednobarevný tisk, například potisk obálek, tisk vizitek a podobně. Štočky obdobné těm pro knihtisk se rovněž používají pro výrobu slepotisku. Možnosti a uplatnění knihtisku v poslední době klesají, i když je tato technologie v některých jednotlivých případech cenově výhodná. Působnost knihtisku se pomalu přesouvá do speciální polygrafické oblasti – tou je například zhotovování výseků zejména pro účely obalové techniky, částečně i v reklamě a propagaci. Ražba je vytlačování písma nebo kreseb razící formou na papír, karton či lepenku pomocí razících forem a patrice. Flexotisk je velmi podobný knihtisku, tisková forma je však pružná a využívá nízkovizkózní tiskovou barvu. Největšího využítí nachází flexotisk v obalové technice. První flexotisk vznikl v Německu roku 1890, kde byl prvně využíván firmou Sperling na potisk balících papírů, obalů. Tiskovou formu tvořil vyřezávaný gumový válec (gumotisk). V Anglii firma Bibby Sarin and Son si nechávají patentovat ,,anilínový lis“. Po 2. sv. válce, stoupá význam gumotisku jako obalové techniky, objevují se nové konstrukce kotoučových strojů s dvěma až čtyřmi tiskovými jednotkami s poměrně velkými výkony. Rychlé schnutí anilínových barev umožnilo následné rychlé zpracování potištěného papíru. Začíná se objevovat i potisk různých materiálů jako jsou sáčky, pytle, později pytle. Do první poloviny 20. století je flexotisk zařazován k podřadnějšímu tisku. Nejvýznamnější rolí v rozvoji sehrála tisková technika v potiskování papírů pro obalové účely. Název, který známe dnes se začal používat od roku 1952, kdy americka společnost usiluje o nový název pro tuto tiskovou techniku. 2. polovina 20. stol. Vzniká ve Švýcarsku a Německu vzniká název Flexotisk. Největší změny v kvalitě flexotisku začaly v 2. polovině 20. století. Dřevořez je stará grafická technika tisku z výšky. Na rozdíl od dřevorytu se tisková matrice připravuje z podélného řezu dřeva. Dřevořez byl znám už od starověku. Mezi první předchůdce dřevořezu patřila podobně jako u kamenoryturůzná razítka starých Egypťanů a Babylóňanů. Do Evropy se však dostal až počátkem 13. století. Speciální technikou dřevořezu je xylografie, je to grafická technika tisku z výšky, vynalezená Thomasem Bewickem v 18. století. Po vynálezu se technika velice rychle rozšířila po Evropě. Na rozdíl od dřevořezu je matrice nařezána napříč létům, což umožňuje bohatší modelaci a stínování obrazu. Dlouhou dobu byla tato technika užívána jako reprodukční. Linorytem rozumíme techniky tisku z výšky, které využívají principu tisku neodřezaných nebo neodrytých ploch. Tiskařská, převážně olejová barva se válečkem nebo hadříken nanáší na vystouplé plochy a z nich se v satinýrce (válcový přítlačný stroj) nebo ručně pomocí válečků nebo kostic silným přítlakem přenáší na navlhčený grafický či jiný papír s velkým podílem vláken. Kdy byl však prvně linoryt použit nevíme.

Tiskovou formou v knihtisku může být kovová sazba, kovový štoček nebo plastový či fotopolymerní štoček. Materiály pro knihtiskovou formu jsou buď kovovové jako hořčík, hliník, měď a jejich slitiny jako elektron. A můžou to být i fotopolymery nanesené na kovové podložce. Reliéfní kovové formy se zhotovují buď mechanicky ručním rytím nebo fotochemicky kopírováním za použití světlocitlivých vrstev a následného leptání nebo elektromechanicky, což je rytí pomocí elektronických či lasrových hlav. Fotochemická výroba se provádí tak že po ovrstvení mikrozinkové ebo hořčíkové desky světlocitlivou vrstvou a jejím usušení se v pneumatickém kopírovacím rámu vykopíruje negativ. Vyvoláním se odplaví neutvrzená koloidní vrstva a zbylá utvrzená vrstva, která je základem tiskových prvků, se teplem vytvrdí. Deska se leptá v rychloleptacím stroji v leptací lázni s kyselinou dusičnou a emulzí, ta chrání tiskové prvky proti podleptání. Vyleptaná deska se pak mechanicky opracovává fasetováním.

Elektromechanické zhotovování štočků je založeno na přenosu informace na základě odrazu světla od předlohy do rycího zařízení, kde je tento impulz elektronicky zpracován a výsledným signálem ovládá rycí jehlu, která odstraňuje mechanicky materiál z netisknoucích míst.

Technologie zhotovení fotpolymerních tiskových forem:
Postup zhotovení tiskové formy z fotopolymerů se liší podle druhu použitého fotopolymeru a podle typu použitých fotopolymerových desek. Rozdíly jsou v dílčích postupech a použitých chemikálií.

Pevné jednovrstvé fotopolymerní desky:
Tyto desky se skládají z poleyesterové podložky, na které je nanesená různě silná fotopolymerová vrstva, krytá polyesterovou fólií, která chrání vrstvu před poškozením. Nejprve se připraví fotopolymerní deska a provede se příp. Spodní osvit, pokud není fotopolymerní vrstva nanesená na pevné podložce. Odstraníme polyesterovou fólii a provedeme hlavní osvit přes negativní kopírovací podklad. Poté vymyjeme nevytvrzená místa fotopolymeru a formu vysušíme, aby se odstranil vymývací roztok. Poté následuje chmeická úprava štočku, kdy fotopolymer ztrácí lepivost. Konečným osvitem docílíme polymerace nedostatečně polymerovaných monomerů a radikálů.

Pevné vícevrstvé fotopolymerní desky:
Tyto desky mají na fotopolymerním podkladu nanesenou různě tlustou nosnou vrstvu s nízkou tvrdostí. Tato vrstva je spojena s rozměrově stálou polyesterovou fólií a na ní je nanesená reliéfní vrstva s vysokou tvrdostí a k ochraně proti poškození je vrstva pokryta ochrannou fólií. Technologie výroby je obdobná jako u jednovrstvých desek, akorát, že hloubka reliéfu je určena tloušťkou reliéfní vrstvy a tloušťka nosné vrstvy se stabilizační folií určuje výšku základny reliéfu.

Kapalné fotopolymerní desky:
Hlavní rozdíl od výroby tiskové formy z pevných fotopolymerních desek je v tom, že použitý fotopolymer je tekutý. Nejprve se tedy připraví fotopolymer a tak, že mezi podkladovou fólii a skleněnou desku osvětlovacího zařízení je vložen negativ. Fólie je transparentní a hodně tenká, na tuto fólii se nanse pomocí rámu a stěrače stejnoměrná vrstva fotopolymeru a na ní se přiloží nosná polyesterová fólie. Po té se provede osvit zadní strany fotopolymeru a hlavní osvit tiskové strany přes negativ. Po osvitu se odstraní ochranná fólie a nevytvrzený polymer se ručně nebo automaticky odstraní. Tisková forma se následně vymývá vodou s přídavkem mýdlového roztoku. Pak se forma osvití UV zářením z důvodu konečného vytrzení a následuje sušení teplým vzduchem.

Pro zhotovení flexotiskových forem se využívají také nekonvenční digitální CTP-technologie, které se dělí na hybridní technologii nebo laserové vypalování.

Hybridní technologie:
Např. Hybridní technologie firmy DuPont Cyrel je založená na využití fotopolymerní desky. Tato deska je tvořená nosnou polyesterovou podložkou, fotopolymerní vrtsvou a vrchní termoablační vrstvou. Deska se bodově exponuje laserem v bubnové osvitové jednotce s hustotou záznamu 1000 až 4000 dpi. Na termoablačním principu se na tisknoucích místech odstraní vrchní vrstva a vznikne jednotný kopírovací podklad. Další zpracování je stejné jako u fotopolymerních štočků. Výhodou je odstranění kontaktu filmu se světlocitlivou vrstvou a absolutní prostupnost tisknoucích míst.

Laserové vypalování:
Tiskové prvky se vytvářejí vypalováním do gumové nebo plastové vrstvy povrchu válce. Systém pracuje bez matric, bez lepení štočků a vypalování je možno provést dvěma způsoby a to maskovacím nebo skenovacím systémem.

U knihtisku používáme příklopové stroje, rychlolisy nebo knihtiskové rotační stroje.
Příklopové stroje jsou složeny z dvou tiskových desek a to formové a tlakové. Při tisku se tlakové těleso s papírem přiklápí k formové desce. Podle pohyby příklopu dělíme tyto stroje na lehké a těžké. Lehké stroje typu Liberty mají formovou i tlakovou deksu na společné otočné ose a při tisku se otevírají jako kniha ve hřbetu. U strojů typu Gordon mají desky samostatnou osu otáčení a formová deska vykonává kyvný pohyb, zatímco tlaková deska vykonává větší drahu dráhu k tisku ze sklopené polohy do svislé. Těžké příklopové stroje typu Boston mají formovou desku pevnou a umístěnou ve svislé poloze. K ní se přiklápí tlaková deska s papírem. Typ Gally má pohyb příklopu rozdělenm do dvou fází, nejprve se přiklopí tlaková deska do svislé polohy a pak je rovnoměrně přitlačena k formové desce.

Rychlolisy využívají systému deska proti válci. Tisková forma je rovinná a vykonává posuvný pohyb pod tlakovým válcem. Při první přenosu směrem tam je válec odstaven a dochází k nanesení tiskové barvy na tiskovou formu, cestou zpět je válec přistaven a působením tlaku je přenesen obraz na potiskovaný materiál. Rychlolisy dělíme na stavné, jednoobrátkové, kyvné, dvouobrátkové, dvoubarvové a na perfektory.U Stavných rychlolisů se tlakový válec otáčí kolem své osy při pohybu tiskové formy vpřed. Při tomto pohybu barevníkové válce nanášejí na tiskovou formu barvu, ta se přenáší tlakem na papír, který je pak ze stroje vyváděn vykladačem. Při skončení pohybu tiskové formy vpřed je tlakový váůec zastaven tzv. stavnou vidlicí a v této době se nakládá další arch a tisková forma se vrací zpět bez dotyku z tlakového válce. Jednoobrátkové rychlolisy mají tlakový válec velkého průměru, který se při tisku nepřetržitě otáčí, při tisku se válec nezvedá a aby nebyl v kontaktu s tiskovou formou při jejím zpětném pohybu, má na netiskové polovině obvodu vydutí. Kyvné rychlolisy mají tlakový válec v neustálem pohybu se stejnou rychlostí ve stejném směru. Při první otáčce při tisku se souhlasně pohybuje tlakový válec s tiskovou formou a při druhé otáčce, kdy se tisková forma pohybuje zpět a potištěný arch je vyveden ze stroje, se tlakový válec nadzvedne nad tiskovou formu, a tím dochází při jednom otisku ke dvěma otáčkám tlakového válce. Dvoubarvové rychlolisy mají dva tlakové válce, které se nepřetržitě otáčejí, mezi nimi je převáděcí válec, který přenáší arch z chytačů prvního tlakového válce do chytačů druhého tlakového válce. Tyto rychlolisty jsou vhodné pro tisk menších nákladů. Perfektory umožňují oboustranný tisk, má dva tlakové válce a společný formový vozík, ale u nás tyto stroje nebyly zavedeny.

Knihtiskové rotační stroje mají rotační tiskovou formu, která využívala kovové odlitky (stereotypy), v současné době se používají především fotopolymerní tiskové formy. Tisková forma je v kontaktu s tlakovým válcem a mezi nimi prochází nekonečný pás papíru. Z tohoto důvodu měli tyto stroje využití především v novinové produkci, v současné době se používají především v knižní produkci. Základní konstrukční odlišnosti knihtiskových strojů spočívají především v množstvím vynaloženého tlaku v okamžiku tisku. Množství tlaku a plocha tlakového tělesa, které se stýká s tiskovou formu se označuje jako styčný pas nebo-li tiskový proužek. Knihtiskové rotačky dělíme na archové a kotoučové. Archové rotačky potiskují jednotlivé tiskové archy. Jsou buď jednobarvové pro oboustraný tisk nebo vícebarvové. Kotoučové rotačky nebo-li novinové se skládají z odvíječe kotoučů,tiskové jednotky a ze skládacího a snášecího dílu. Tiskové jednotky jsou stavěny pro tzv. Jednoduchou nebo dvojitou šíři. Jednoduchá vede na formovém válci vedle sebe dvě novinové stránky a za sebou také dvě stránky. Dvojitá vede vedle sebe čtyři novinové stránky a za sebou dvě stránky, u nás jsou používány ve dvou základních formátech a to světový s šířkou kotouče papíru 172 cm a středoevropský s šířkou 126 cm. Ve skládacíma a snášecím dílu dochází v první fázi k pravidelnému prořezíní pásu a rozříznuté pásy jsou snášeny dohromady, na skládacím válci se skládají apříčně ořezávají na formát deníku. Novinové rotačky jsou konstruovány zásadně pro dva lomy a potom následuje expedice. Knižní rotačky jsou upravené pro kvalitní tisk publikací, tisknou výdatnějšími barvami na kvalitnější papír, skládací díly jsou konstruovány tak, aby poslední lom produkoval hotovou knihařskou složku, např. O 16-ti, 32 nebo 64 stranách podle plošné hmotnosti papíru.

Nepřímý tisk z výšky má význam při potiskování obalů a obalových prostředků, zejména kartonu a lepenek. Tisková barva je kývavým pohybem přenášecího válce přenášena z duktorového válce barevnice do soustavy rozetíracích válců barevníku. Ty pak přenáší tisk. barvu, která je upevněna na formovém válci. Dále se barva přenáší na gumový potah přenosového válce. Dále je obraz přenášený na potiskovaný materiál.

Ražba využívá k vytlačování obrazu do papírového materiálu razící formy matrici a patrici. Patrice je razící nástroj s vypouklým obrazem jehož protikladnou složkou je matrice, obvykle bývá vyryta do mosazné desky, aby odolala tlaku, teplotě i hrubému povrchu zparacovávaného materiálu. Matrice je forma s negativním tvarem k patrici a používá se převážně u vysokoreliéfní ražby. Ražbu dělíme na slepotisk, ražený tisk a na ražbu s barvou. Slepotisk je speciální technikou ražby, který se provádí se tiskovou formou bez barvy nebo razicí formou zpravidla do kvalitního papíru, do kožených či jiných desek. Ražený tisk je tisk s reliéfním obrazem z vyvýšené nebo z vyhloubené tiskové formy, používá se při tisku tzv. Brailova písma. Ražba s barvou ma stejný princip jako u slepotisku, štoček se však před ražením navalí hustou vysokoviskózní barvou. Razící formy jsou budˇkovové z mosazi, oceli, zinku nebo hliníku, nebo z tvrdých plastů.

Při flexotisku je tisková barva řídké tekuté konzistence ze zásobníku barvy přenášena ponorným válcem nebo raklovou komorou na povrch rastrového – aniloxového válce.Aniloxový válec nanáší barvu na povrch pružné tiskové formy, ta je připevněna na formovém válci. Z formového válce se přenáší obraz na potiskovaný materiál, což je arch nebo nekonečný pás tlakem, který proti formovému válci vyvozuje tlakový válec.

Podle produkce dělime flexotiskové stroje na koutočové, archové a kombinované.
Kotoučové stroje dělíme podle konstrukce tiskové jednotky:
a) za sebou – in line: tříválcová: formový, tlakový, rastrový válec
– Uspořádání tiskových jednotek umožňuje rychlou výměnu tiskových forem nebo celého formového a rastrového válce
– Nastavení polohy válců automatizováno
– základní poloha s přesností 0,1 mm
– nastavení tlaků s jemností až 0,001 mm
– Samostatné pohony obou stran tiskové jednotky umožňuje seřizovat jejich vzájemnou rovnoběžnou polohu, diferencovat tlak všech tří válců – podle tloušťky potiskovaného materiálu a charakteru tištěného obrazu. Potisk papírů, kartonů. Etikety, tapety, krabičky papírové sáčky…

b) nad sebou: Například – novinové stroje (USA) – v porovnání s ofsetem levnější tisk vysokých nákladů.

c) satelitní uspořádání: uspořádání:
– centrální tlakový válec
– 4, 6, 8 a více formových válců
– 4, 6, 8 a více rastrových válců
Formový válec: ocel, slitina niklu
– monolitický
– trubkový
– sleevy
Tlakový válec: ocelová trubka
– u satelitů je válec temperován vodou, při rozjezdu zahříván, v průběhu tisku ochlazován 30 – 35°C.
To umožňuje:
– tisk náročných vícebarevných motivů na průtažné materiály:
– plastové fólie.
– umožňuje rychlou přestavbu stroje
– krátké přípravné časy
– lze nastavit optimální tlaky mezi válci tiskové jednotky s jemností 0,001 mm

Potisk flexibilních materiálů – polyetylén, PVC, polypropylén, celofán, Al fólie.

Flexotiskové archové stroje
Současné koncepce strojů (BOBST MARTIN) – s velkou šíří formového válce a značnou produkcí mohou být doplněny logistickým a paletizačním programem.

Nabízí celou řadu novinek:

Nakladač:
– neobsahuje savky a botku jako v ofsetu, nakládání je prováděno spodem vakuovým podtlakem a transportních válečků
– nedochází k deformaci vlnité lepenky zabraňuje se tak slisování lepenky
– snížení pevnostních charakteristik archu
– umožněna korekce dráhy archu.

Kombinované stroje dělíme na:
Vícefunkční kotoučový tisk
– kombinace ofsetového tisku, flexotisku, hlubotisku, sítotisku, nepřímého knihtisku
s číslováním, výsekem a UV v tisku cenin
– umožňuje tloušťku nánosu speciálních druhů ceninových a metalických barev
– stroj kombinuje tyto technologie na ceninovém produktu v jediném průchodu
stroje
– sítotisková jednotka může být zařazena variabilně
flexotisk – provádí lakování, přítisk další barvy textové nebo speciální ceninové .
Inline výroba
– flexotisk před ofsetovým tiskem podstatně rozšířil aplikační možnosti
– nabízí nanášení intenzivnějších barev a laků s vyšší tloušťkou vrstev – ideální doplnění
ofsetu s přesnou reprodukcí nejmenších detailů
– Inline úprava pro obaláře na tisk etiket a obalů, karton o tloušťce 1 mm.

Flexotiskem lze potiskovat:
laminované flexibilní fólie, obaly pro potravinářský průmysl, plastové samolepky a papírové sáčky.