Какво е печат? Втора част на прегледа на историята на печата.

За печата, историята, Ашурбанипал, Тсай Лун, Йохан Гутенберг, Алоис Зененфелдер, Къкстон, Айра Рубел, Фокс Талбот, Карел Клич, Бени Ланда и за другите…

Видовете печат и съществените разлики при печат с форма и без форма.
След като разгледахме първата част от историята на печата, вижте и втората част на този исторически преглед.

Гутенберг създава печата с форма, в която печатащите елементи са разположени по-високо от непечатащите и този вид печат днес носи името висок печат (според някои – класически висок печат). Изпреварвайки малко времето, чисто исторически и стигайки малко по-напред в края на деветнадесети и началото на двадесетия век, стигаме до един вид печат, твърде разпространен днес – флексопечатът. Този печат се е развил от ролния висок печат, при който се е използвала стереотипна печатна форма. В края на 19 век тази форма е сменена с гумена и са започнали да се използват анилинови мастила. Този вид печат е бил наричан и анилинов от вида на мастилото поне до 1952 година, когато е възприето в САЩ наименованието флексографски (флексо – гъвкав и графос – пиша). В България по-често се използва терминът флексопечат. Разликата от класическия е във вида на печатната форма – гъвкава и в мастилата. Иначе всички условия, описани по-горе се изпълняват, както при високия печат.

Литографията (от древногръцки λίθος — камък и γράφω — пиша, рисувам) е била създадена в 1796 година от Алоис Зененфелдер. Този музикант със заложби на химик е търсел начин за печат на ноти. И съдбата му подарява това щастие. Намерил му е лесното решение! Зененфелдер няма да бъде запомнен като музикант, а като човек, който тласка развитието на печата в една нова посока определено.

Снимка: Уикипедия

Принципът на печат в литографията:

• печатащите и непечатащите елементи върху камъка са в една равнина
• печатащите елементи възприемат мастилото и отблъскват „водата” (овлажняващия разтвор) и обратно, непечатащите елементи приемат „водата” и отблъскват мастилото
• отпечатваният лист хартия се притиска върху камъка и мастилото преминава върху него и обратно – там, където няма мастило, листът остава неотпечатан
• от това че, печатащите и непечатащите елементи са в една равнина, често този вид печат се определя като плосък или повърхнинен

Зененфелдер създава печата с форма, в която печатащите и непечатащите елементи са разположени в една равнина и този вид печат днес носи името плосък печат (според някои – повърхнинен печат). Използва се също и тривиалното название – литографски печат или литография.

Нещата обаче не стоят на едно място. Литографията си има свои преимущества, но и свои недостатъци. И както и преди, всичко става случайно. Износоустойчивостта на печатната форма от камък не е голяма. Случайно, някъде около 1903 година, Айра Рубел в САЩ забелязва възможността да се пренесе изображението чрез гумени валове. И ако литографията е била пряк способ на нанасяне на изображението върху материала, то новосъздаденият от Рубел печат е използвал междинна повърхност – гумена (или офсетов цилиндър – офсет от английски гума). Основното му преимущество, в сравнение с литографския, е повишената устойчивост на печатната форма, тъй като не се налага пряк контакт с отпечатвания материал, а изображението се предава посредством офсетовия (гумен) цилиндър.

И така в петдесетте години на ХХ век се налага офсетовия печат. За него също е в сила определението – печат с форма, в която печатащите и непечатащите елементи са разположени в една равнина.

Дълбокият печат
Но да се върнем в историята назад. Щом Гутенберг изобретява високия печат е много близко до ума на тогавашните хора да се направи и печатна форма, в която печатащите елементи са по-ниско разположени от непечатащите (вижте в първата част за цилиндрите изработени от древните шумери).

• рисунката или изображението се издълбава в меден цилиндър.
• във вдлъбнатините се нанася мастило.
• излишното мастило по повърхността се отстранява и под натиск се отпечатва върху листа хартия

Снимка: Уикипедия

И това става още през 1475 година в Англия (по-точно в една белгийска провинция). Къкстон отпечатва титулния лист на „Историята на Троя” по този начин. Разбира се, за този вид печат машината на Гутенберг е непригодна и е направена друга машина с увеличен печатен натиск. Постепенно този вид печат измества ксилографията като начин за отпечатване на изображения. Той бива наречен в отличие от високия – дълбок печат.

Истинско развитие обаче, дълбокият печат получава с един от откривателите на фотографията – Фокс Талбот в края на 60 – те години на ХIX век.
По-късно Карел Клич, в началото на XX век, обобщава получените дотогава резултати и в печатната индустрия навлиза дълбокия печат. Неговата най-важна особенност е това, че предава цветовете с дебелината на мастиления слой. Мастилото от печатната форма се предава пряко върху отпечатвания материал.

И тук е мястото да споменем и един също много разпространен, но косвен метод за дълбок печат – тампонния печат, изобретен в Швейцария в началото на 50-те години на миналия век. От слабо релефна форма мастилото се пренася върху междинна повърхност (тампон) и оттам се пренася върху отпечатваната (най-често със сложна форма) повърхност.
Къкстон, Фокс Талбот, Карел Клич и други създават печата с форма, в която печатащите елементи са разположени по-ниско от непечатащите и този вид печат днес носи името дълбок печат (негова разновидност е и тампонния печат, изобретен в Швейцария).

И след като имаме печатащи елементи, лежащи по-високо, по-ниско и в една равнина от непечатащите, не ни остава нищо друго, освен печатащите елементи да са пробити. И така през 1907 година в САЩ това се е случило – появява се ситопечатът.

Какъв е принципът на ситопечата?
– печатащите елементи са отвори
– през тези отвори печатното мастило преминава чрез натиск
– непечатащите елементи са запушени и така, където са те, мастилото не преминава.    
  
Така в продължение на около 500 години от откритието на Гутенберг са открити и индустриално приложени всички известни видове ПЕЧАТ С ФОРМА.
– тоест, изображението като текст и илюстрация се предава на отпечатвания материал
–  предаването става посредством материален носител (печатна форма), върху която е нанесено печатно мастило
– мастилото се закрепва трайно върху отпечатвания материал.
Това в общи линии е и формулировката за печат, залегнала в Директивите на Европейския съюз от 1997 година.

Всичко дотук е просто, ясно и прекрасно!
До момента, в който се появяват две технологии, които променят коренно представите за печат.

Електрофотографията или електростатичен метод за печат, изобретена от Честър Карлсън в 1938 година 
Какво е електрография и електростатичен метод за печат? Съвсем опростено:
– преди печат фотобарабанът се зарежда, тоест придобива положителен или отрицателен потенциал
– следва експониране и покритието в местата, където е облъчено и губи своите диелектрични свойства
– следващата фаза е проявяване и сухият прах /тонер/, който се закрепва върху разредените участъци на фотобарабана за сметка на своя противоположен заряд
– от там по фотобарабана преминава отпечатвания материал (лист хартия, картон, прозрачен филм и др.) и частиците тонер попадат върху него.
– следва закрепването на тонера  под действието на температура в структурата на листа.
Аналогичен е и принципът на закрепване при лазерните принтери  днес, в които обаче разреждането се осъществява с помощта на лазери. 
Честър Карлсон продължава своите разработки и в компанията Haloid Company и през 1948 година се появяват първите машини от този тип, които се наричат просто – Model A.

Карлсън измисля опростено наименование от гръцките думи „xeros“ – „сух“ и „graphos  „ – „пиша“ – ксерокс. И така в 1959 година се появява напълно автоматичния модел такава машина Xerox 914, а компания Haloid става Xerox Corporation.

Втората технология са компютърните технологии. Постепенно става ясно, че материалната печатна форма може да бъде заменена с дигитална такава.
С други думи се създава ПЕЧАТ БЕЗ ФОРМА. До 1993 година се печата основно със сухи тонери, когато Бени Ланда представя своята технология „Индиго” и сухият тонер е заменен с течен.

Условията за печат при него изглеждат така:

• НЕОБХОДИМОТО условие за печат – мастилото да намокря отпечатвания материал.
• ДОСТАТЪЧНОТО условие за печат – мастилото да се закрепи трайно върху отпечатвания материал.

И дотук всичко е добре, но основният недостатък в дигиталния печат (или в печата без форма) са мастилата. Те са конвенционални, тоест подобни на тези, които се използват при печата с форма. Не са достатъчно трайни и в общи линии не осигуряват това качество на печат. Основно мастилата представляват най-различни течни системи от прости разтвори до най- различни сложни смеси и гелове. Освен това, на макроскопично равнище тези мастилени системи се подчиняват на уравнението (условието) на Юнг, което показва доколко дадената мастилена система може да намокри отпечатваната повърхност.

Какво ще стане обаче, ако се изработи мастило на микроравнище?
Какво ще стане, ако все пак се използва, условно казано, най-универсалният разтворител за мастилото?
На микроравнище или нано равнище уравнението (условието) на Юнг НЕ Е В СИЛА! Там я няма обикновената сферична капка, която се описва при конвенционалните традиционни мастила. Без да влизаме в математически подробности, но наноравнището се описва чрез достатъчно сложно нелинейно диференциално уравнение от втора степен – наречено обобщено уравнение на Юнг (няма сведения за решението му в научната литература). Ако можем да го сравним по-простичко: условно казано, за да стане разбираемо за всеки ученик, учил физика в средното училище:

Законите на Нютон не важат на микроравнище за атома. За атома са в сила законите на квантовата механика. Ситуацията тук е подобна.
Най – универсалният разтворител в природата е водата. И сега в много печатни технологии се използват водни мастила. Решението на Ланда е нанографски мастила на водна основа!

В продължение на близо десет години той ги разработва в Реховот, Израел с екип от над 150 учени и инженери в условия на пълна секретност. Тези нанографски мастила са защитени със стотици патенти, които са представени едва сега, след обявяването на нанографската технология. Очевидно е, че теоретически и практически той се е справил с горепосочените проблеми, защото по заявленията на самия Ланда, може да се печата върху почти всякаква повърхност със създаване на траен отпечатък.

Всяка технология има определен път на внедряване. Тоест, минават понякога години, докато навлезе в производството. Май при Бени Ланда не е така, защото само към днешна дата /май 2012 година/, преди откриването на DRUPA 2012, вече две компании са закупили лиценза за нанографската технология… А и защо Бени Ланда строи завод в Реховот? Едва ли само, за да поддържа своите земляци (Бени Ланда е полски евреин, а Реховот е основан от полски евреи и сега в него живеят доста дошли от Полша евреи). Всичко си върви по ясно предначертан план – доста добре съставен от Ланда.

Всяка технология си има предел. Очевидно е, че е дошъл пределът на технологиите на печат с форма. Така или иначе, нещо по-ново от тях едва ли може да се очаква. Докато за новата нанографска технология Бени Ланда предрича ново развитие, макар и не в близко бъдеще…

Дотук беше историята и класификацията и обяснението на видовете печат.
Накъде ще върви печатът? Преимущества и недостатъци… Това е разговор за в бъдеще.

Автор: инж. Васил Станев
Вижте и първата част на материала „Какво е печатът?“