29a. Ofsetové tiskové formy.

29a. Ofsetové tiskové formy. Fyzikálně-chemický princip tisku z plochy, materiály pro ofsetové desky, povrchové jevy, rozestírání kapalin a smáčivost povrchů, vlastnosti a charakterizace tiskových prvků v ofsetu; ofsetová montáž, jednotlivé druhy montáže, vybavení montážního střediska, elektronická montáž, kopírovací předloha pro ofset, výroba presenzibilovaných tiskových forem, polymerní světlocitlivé vrstvy, jednotlivé druhy tiskových forem, kopírování a vyvolání tiskové formy, závady vzniklé při kopírování, systém CTP, zhodnocení tiskové techniky.

Ofset je nepřímá tisková technika. Z tiskové formy je obraz přenesen na gumový potah přenosového válce a pak teprve na papír. Jako tisková forma slouží kovová nebo plastová deska, která je upnutá na formovém válci. Při tisku z plochy jsou tisknoucí a netisknoucí prvky v jedné rovině a přenos barvy je zajištěn fyzikálně-chemickými vlastnostmi tisknoucích a netisknoucích míst. Netisknoucí místa jsou hydrofilní a tisknoucí oleofilní. Netisknoucí místa jsou tedy smáčena vodou a tisknoucí místa tiskovou barvou. Tisk je realizován nepřímým přenosem barvy z tiskové formy na potiskovaný materiál přes přenosový válec. Použití přenosového válce s pružným potahem prodlužuje životnost tiskové formy, umožňuje reprodukci jemných detailů kresby i na drsnější povrch a tisk za poměrně malých tlaků. Ofsetový tisk je možno realizovat s vlhčením nebo bez vlhčení. Ofset s vlhčením je založený na principu opakovaného nanášení tenkého filmu vlhčícího roztoku, který smáčí povrch netisknoucích míst tiskové formy a zabraňuje tak na těchto místech přilnutí tiskové barvy. Ofset bez vlhčení využívá pro selektivitu tisknoucích a netisknoucích míst na povrchu tiskové formy vrstvu silikonového kaučuku, který pokrývá netisknoucí místa, čímž zabraňuje přenosu barvyu z těchto míst.

V současné době jsou základem většiny ofsetových tiskových forem hliníkové desky nebo folie. Hliníkové desky se připravují elektrolytickou přípravou. Když se elektrolyticky vyloučí z taveniny bauxitu kovový hliník, následuje proces jeho přetavování a odlévání do bloků, ze kterých se po dalších technologických operací vyválcují hliníkové pásy plechy požadované tloušťky a kvality. Pro výrobu tiskových desek se však musí upravit jejich povrch. Hliníkové plechy se nejprve musí zbavit nečistot zbylých po válcování. Plechy se čistí organickými rozpouštědly nebo alkalickými roztoky. Po vyčištění desky následuje zdrsnění povrchu desky. Je to proces, který umožňuje rovnoměrné zdrsnění ofsetových desek za účelem snadnější aplikace světlocitlivé vrstvy. Zdrsňování je možno provádět třemi způsoby a to mechanicky, elektrochemicky nebo anodickou oxidací (eloxováním).

Povrchové jevy vysvětlují princip tisku z plochy na představě tvorby kapaliny na povrchu pevných látek a jeho smáčení. Díky tomu můžou být mnohem přesněji určovány odpovídající fyzické a chem. podmínky tohoto tiskového procesu. Pro popis chování hmotných těles je nutné rozlišit částice, které jsou uvnitř (objemová fáze) a částice které jsou na povrchu (povrchová fáze). Z fyzikálně-chemického hlediska se povrchy vyznačují tím, že ostře ohraničují prostory rovnoměrně zaplněné v určitém čase substancemi s odlišnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, které označujeme jako FÁZE. Jednotlivé fáze jsou odděleny fázovým rozhraním, což je plocha, kde se mění vlastnosti stýkajících se fází. Podle skupenství těchto fází je rozlišujeme na rozhraní kapaliny – plyn (LG), rozhraní kapaliny – kapalina (LL), rozhrani pevné látky – plyn (SG), rozhraní pevné látky – kapalina (SL) a rozhraní pevné látky – pevná látka (SS)
Síly, které působá uvnitř objemové fáze se nazývají kohezní a umožňují jejich soudržnost. Jiné síly působí v povrchové fázi. Molekuly uvnitř kapaliny jsou obklopeny jinými molekulami, které na ně působí silami ze všech stran, ale tyto molekuly jsou ve styku ještě s molekulami z okolního prostředí, takže síli působící na povrchové molekuly se vzájemně nekompenzují. V důsledku toho jsou povrchové molekuly vtahovány dovnitř kapaliny a při tomto vtahování se kapalina snaží zmenšit svůj povrch na minimum. Pokud na kapalinu nepůsobí žádné síly, snaží se kapalina zaujmout tvar s minimálním povrchem při daném objemu, čili tvar koule, který je deformován gravitací. Výsledný tvar je dán rovnováhou mezi vnějšími a vnitřními silami uvnitř a na povrchu kapiliny. Energii, kterou musí dodat vnejší síly kapalině, aby se její povrch zvětšil, definuje povrchová energie kapaliny a povrchové napětí kapaliny definuje sílu, která působí na povrchu kapaliny a je vztažná na jednotku délky. Při styku 2 nebo více fází, dochází k vyrovnání povrchových sil a ustavený povrch je označován jako fázové rozhraní. Jevy, které doprovázejí jeho vznik se nazývají povrchové jevy, které rozdělujeme na adsorpci, adhezi a penetraci.
Adsorpce je nárůst molekul na fázovém rozhraní účinkem nevyváženosti sil na povrchu. Látka, na jejímž povrchu probíhá adsorpce se nazývá adsorbent. Látka adsorbovaná na adsorbentu je adsorbát. Podle charakteru sil, co působí mezi adsorbentem a adsorbovanou látkou, rozlišujeme tři základní druhy a to chemisorpce, kdy adsorbované částice jsou k povrchu adsorbentu poutány silami podobným chemickým vazbám. Polární sorpce, kdy adsorbované částice jsou poutány k povrchu adsorbentu tvorbou elektrostatických sil, což nastává nejčastěji při adsorpci z roztoků. Fyzikální sorpce má absorbované molekuly, které jsou poutány k povrchu poměrně slabými van der Walsovými silami.Adsorbční efekt se však pro váklad principu tisku z plochy příliž neuplatňuje.

Adheze je projev vzájemného silového působení mezi makroskopickými útvary. Vyskytuje se na fázovém rozhraní LL, LS a SS. Fáze na jejímž povrchu dochází k adhezi se nazývá adherent. Druhá fáze se pak nazývá adherium. Jsou-li dvě fáze uvedeny do těsného kontaktu, pevně k sobě přilnou. K oddělení je zapotřebí tzv. adhezní práce. Jestliže kapka kapaliny pokryje element na povrchu tuhé látky, po vyrovnání sil vznikne systém ,,tuhá látka – kapalina – plyn,, s fázovým rozhraním SG,LG a SL . To je možné charakterizovat povrchovým napětím YSG, YLG, YSL. Povrchové napětí YSG se snaží kapku rozprostřít po povrchu pevné látky, adheze YSL a povrchové napětí YLG působí opačným směrem. Mají tendenci zmenšovat plochu fázového rozhraní SL.

V závislosti na velikosti kontaktního úhlu, můžou nastat tyto tři situace:
Rozestírání, což je uspořádání, kdy se kapalina rozetře ve fázovém rozhraní LS a vytvoří mezi pevnou látkou s plynnou fází souvislý film.

Smáčení, dělí se na několik druhů, které se určí podle velikostí dvou mezifázových energií (YLG a YSL) a to na neúplné dobré smáčení – YLG>YSL, tedy je-li úhel smáčení 0, přičemž mezní podmínkou dobrého smáčení je pokud YLG=YSL. Dobře smáčené povrchy pevné látky kapalin jsou označené jako lyofilní, je-li kapalinou voda, je hydrofilni, pokud je kapalina tisková barva, tak olejofilní. Neúplné špatné smáčení – nesmáčení, dochází k němu, je-li YLG90 a cosAby mohla být montáž provedena, je nutné mít k dispozici:
a) filmy stránkových montáží, popř. jiné typy kopírovacích podkladů v požadované kvalitě.
b) kompletní maketu tiskoviny s vyznačeným formátem a postavením textů i obrázků na stránce, nebo otisky schválených a očíslovaných montáží
c) informace potřebné k vyřazení stránek tiskoviny
d) tiskový formát ofsetového stroje

Kopírovacími podklady pro ofset jsou obvykle pérové a síťové (rastrové) diapozitivy nebo negativy na transparentní podložce. Takové kopírovací podklady se upravují a upevňují na transparentní plastové folie nebo sklo (v případě odrazových předloh na papír). Kromě kopírovacích podkladů tiskovin musí být na montáži, následně na tiskové formě a na tiskovém archu ještě technologické značky, tj. soutiskové značky, značky pro skládání, řezání, označení složek, testovací značky pro kontrolu a řízení kvality tisku apod. Tyto technologické značky musí být umístěny do takového místa, aby po zpracování nijak nerušily (obvykle u ořezu, hřbetu…).
Kopírovací podklady musí odpovídat kvalitativním požadavkům této technologie. To znamená, že přechod, respektive rozhraní tisknoucího a netisknoucího místa musí být ostré. Součastně musí mít prvky dostatečné krytí.

Aby se minimalizovalo podkopírování, musí být vrstva kopírovací předlohy při kopírování v co největším kontaktu s kopírovací vrstvou tiskové desky. (kontakt vrstva na vrstvu), proto je v kopírovacích rámech realizováno částečné vakuum. Kopírovací předloha pro ofset musí být se strany vrstvy nečitelná (zrcadlově převrácená). Jelikož se montáž provádí tak, že kopírovací podklady se lepí na montážní folii stranou, kde není vrstva, tedy vrstvou k sobě, musí být montáž provedena nečitelně, tedy zrcadlově převráceně.

Důležitým procesem je vyřazování. Vyřazování je umístění stránek na tiskové formě, respektive montáži tak, aby po vytištění a složení archu následovaly stránky ve složce podle určeného pořadí (číslování stránek). Při vyřazování se vychází z celkového počtu tiskoviny, jejího charakteru, způsobu dokončovacího zpracování, počtu možných stránek ve složce, způsobu tisku a dalším technologickým omezení.

Arch, který se při dokončovacím zpracování skládá do knižní složky, se nazývá knižní arch. ten obecně nemusí být shodný a archem tiskovým, tj. formátem archu procházejícím tiskovým strojem. Složkou pak označujeme složený arch s jedním nebo více lomy. Pokud je složka tvořena složením jediného archu, nazývá se jednoduchá složka, pokud vzniká kombinací více složených archů, nazývá se kombinovaná složka.

Podle způsobu knihařského zpracování rozlišujeme potom vyřazování do sebe, kdy složky se vkládají jedna do druhé – V1 (maximálně 64 stránek) nebo kombinované složky. A vyřazování za sebou, toho se využívá při zpracování knihy. V tom případě se složky snášejí a přišívají se k sobě nití a vytváří se tak knižní blok, který se dále zpracovává.

V současné době jsou hliníkové desky dodávány jako předcitlivěné–presenzibilované, tj. již opatřené světlocitlivou vrstvou. Desky se dodávají obvykle o tloušťkách 0,17-0,7 mm. Vrstva je nanášena v tekuté formě v tenké vrstvě na nekonečný hliníkový pás. To je nutné provádět za absolutně bezprašných podmínek. Přesně řízené systémy dávkování, nanášení i následné regulované sušení, zabezpečují stejnoměrnou tloušťku vrstvy v celé šíři pásu, a tedy její konstantní světlocitlivé vlastnosti. Po usušení a kontrole je hliníkový pás opatřený světlocitlivou vrstvou podélně i příčně řezán na požadované formáty desek. Je vyžadována vysoká přesnost řezu v mezích 0,5 mm. Hrany řezu nesmí mít žádný hrot, aby se při jejich použití vyloučilo poškození válců, gumových potahů a aby nedošlo ke zranění při manipulaci. Po opětovné kontrole a vytřídění jsou desky, prokládány ochranným papírem, baleny do papírů nebo smršťovacích folií a skládány do krabic nebo dřevěných beden.Máme dva základní druhy předcitlivěných desek a to desky s citlivou vrstvou světlem se rozkládající, která je založená na fotochemických vlastnostech diazosloučenin, které se světlem rozkládají a způsobují rozpustnost světlocitlivé vrstvy obvykle ve slabě zásaditých roztocích. To znamená, že osvětlená část vrstvy se stává rozpustnou v určitém typu rozpouštědla. Charakter presenzibilované vrstvy je tedy pozitivní a desky opatřené touto vrstvou se označují jako pozitivně pracující a jako kopírovacích podkladů se používá diapozitivní montáž. A desky s citlivou vrstvou světlem se utvrzující jsou po osvitu schopny zesíťování. Vrstva je obecně rozpustná v jiných konkrétních rozpouštědlech, obvykle ve vodě, kdežto zesíťovaný produkt svou rozpustnost ztrácí. Osvětlená místa na tiskové formě zůstanou po vyvolání nerozpuštěna výsledkem vyvolávacího procesu je kopie oproti kopírovacímu podkladu obrácená. Charakter této vrstvy je negativní a desky opatřené touto vrstvou jsou označovány jako negativně pracující.

U zhotovení ofsetových forem záleží jestli jde o digitální bezdotykovou tiskovou techniku, která hmotnou tiskovou formu nevyžaduje nebo jde o analogovou dotykovou tiskovou techniku, která hmotnou tiskovou formu vyžaduje.

Vytváření obrazu na tiskovou formu pro analogový dotykový tisk se provádí buď kopírováním analogových kopírovacíxh podkladů, kde se pro zhotovení tiskové formy využívá světlo modulované buď odrazem od kopírovacího podkladu nebo průchodem kopírovacího podkladu. Kopi vyžaduje pro záznam toku záření světlocitlivou vrstvu nanesenou na tiskové desce. Zpracováním světlocitlivé vrstvy se získá kopie, která je po dalších úpravách přímo tiskovou formou.

Vytváření obrazu lze dělat i technologií CTP, kde se využívá bodový záznam nejčastěji modulovaným laserovým paprskem z viditelné nebo infarčervené oblasti do světlocitlivé nebo termocitlivé vrstvy.K počítači je připojena osvitová jednotka (rekordér), která osvitem exponuje tisknoucí místa přímo na tiskovou desku. Exponovaná deska se poté vyvolá a ustálí. Technologie CtP je založena na použití nekonvenčních tiskových desek. Jejich základem je tenký hliníkový plech nebo papír s nanesenou vrstvou oxidu zinečnatého nebo na bázi polyesteru či papíru s nanesenou fotografickou citlivou vrstvou.

Ofsetový tisk se v současnosti nasazuje ke zpracování celé řady aplikací, z nichž některé jsou běžné, jiné jsou naopak spíše neobvyklé. Připomenout tak můžeme například potisk datových nosičů, kde se dnes nevyužívá pouze sítotisk, ale právě kvůli velmi vysoké kvalitě tisku rastrových motivů zde stále častěji nachází uplatnění právě i ofsetový tisk.