О принципиально новом фотолитографе российской разработки и зачем нашему правительству нужно вспомнить боевой устав советской пехоты

Варианты процесса

Существует несколько вариантов процесса печати:

Одеяло-одеяло

Метод печати, при котором обе стороны листа бумаги печатаются одновременно с использованием двух офсетных цилиндров на каждый цвет; Между ними пропускается лист бумаги, причем каждый цилиндр печатается на одной стороне. : Машины офсетного полотна также называются двусторонними или двусторонними, потому что они печатают на обеих сторонах листа одновременно. Печатный цилиндр отсутствует, потому что противоположные офсетные цилиндры действуют друг для друга как печатные цилиндры во время производства печати. Этот метод чаще всего используется на офсетных машинах, предназначенных для печати конвертов. На прессе также есть два цилиндра для пластин каждого цвета. Рулонные и листовые офсетные машины похожи тем, что многие из них также могут печатать на обеих сторонах бумаги за один проход, что упрощает и ускоряет двустороннюю печать.

Одеяло к стали

Метод печати, аналогичный листовой офсетной машине; за исключением того, что давление в тарелке и цилиндре довольно точное. Фактическое сжатие между пластиной и офсетным цилиндром оптимально на уровне 0,005 дюйма; как сжатие или давление между офсетным цилиндром и субстратом. Прессы для формования полотна по стали считаются одноцветными прессами. Для печати обратной стороны полотно переворачивают между печатными секциями с помощью поворотных стержней. Метод может быть использован для печати бизнес-форм, компьютерных писем и прямой почтовой рекламы;

Печать переменного размера

Процесс печати, в котором используются съемные печатающие устройства, вставки или кассеты для односторонней печати и двусторонней печати «офсетное полотно»;

Смещение без ключа

Процесс печати основан на концепции использования свежих чернил для каждого оборота путем удаления остатков чернил с красочного барабана после каждого оборота. Подходит для печати газет;

Сухая офсетная печать

Процесс печати, в котором используется рельефная пластина из фотополимера на металлической основе , аналогичная пластине для высокой печати , но, в отличие от высокой печати, при которой краска переносится непосредственно с пластины на основу , при сухой офсетной печати краска перед нанесением переносится на резиновое полотно. переносится на субстрат . Этот метод используется для печати на литых под давлением жестких пластиковых ведрах , кадках, чашках и вазонах .

Гравюра на стали

Эта техника применяется для гравировки стальных пластин. Гравирование осуществляют химическим или механическим способом, используя травильные жидкости или инструменты для резки. С помощью прорезывания или травления в стальных пластинах создают углубления в виде отдельных точек, штрихов или линий.

Получение оттиска со стальной печатной формы на офортном станке.

По сравнению с другими металлами и их сплавами сталь позволяет создать особенно прочную печатную форму. Так, если с медной резцовой гравюры получается около тысячи оттисков, то для стали это несколько десятков тысяч копий. По этой причине некоторые металлы покрывают слоем стали с помощью гальванопластики.

Базовые признаки гравировки на стали:

• штрих на оттиске получается сухим, жестким, немного рыхлым;
• по сравнению со штрихом на стали штрих на меди имеет более четкие границы, а штрих на цинке имеет еще более рыхлые, бархатистые края.

Шройдер. Гравюра на стали «Севастополь перед осадой». 1857 г.

Мы рассмотрели основные техники, с помощью которых гравюры создавали со времен изобретения этого вида искусства. Заметим, что в работе многие мастера смешивают разные техники, например, резцовую гравюру и офорт, благодаря чему на свет рождаются новые варианты гравюрных работ. Познакомиться с историей появления разных техник гравюры можно в статье «Гравюра Российской империи история, граверы, продажи».

Материалы для осаждения

Молекулярные чернила

Молекулярные чернила обычно состоят из небольших молекул, которые наносятся на кончик DPN и доставляются на поверхность через водный мениск. Чтобы покрыть кончики, можно покрыть кончик паром или окунуть кончики в разбавленный раствор, содержащий молекулярные чернила. Если окунуть наконечники, растворитель должен быть удален перед нанесением. Скорость нанесения молекулярных чернил зависит от скорости диффузии молекулы, которая отличается для каждой молекулы. Размер элемента контролируется временем пребывания наконечника / поверхности (в диапазоне от миллисекунд до секунд) и размером водяного мениска, который определяется условиями влажности (при условии, что радиус кривизны наконечника намного меньше, чем мениск). ).

• Опосредованный водным мениском (существуют исключения)
• Разрешение функции в наномасштабе (от 50 до 2000 нм)
• Без мультиплексных осаждений
• Каждая молекулярная краска ограничена соответствующей подложкой.

Примеры

• Алкан-тиолы, записанные на золото
• Силаны (твердая фаза), написанные на стекле или кремнии

Жидкие чернила

Механизм нанесения жидких чернил

Жидкие чернила могут быть любым материалом, который является жидким в условиях нанесения. Свойства осаждения жидкости определяются взаимодействием между жидкостью и наконечником, жидкостью и поверхностью, а также вязкостью самой жидкости. Эти взаимодействия ограничивают минимальный размер элемента жидких чернил примерно до 1 микрометра, в зависимости от угла контакта с жидкостью. Более высокая вязкость обеспечивает больший контроль над размером элемента и желательна. В отличие от молекулярных красок, можно выполнять мультиплексное нанесение с использованием жидкости-носителя. Например, с помощью вязкого буфера можно одновременно вносить сразу несколько белков.

• Разрешение 1-10 микрометров
• Мультиплексные отложения
• Менее строгие требования к чернилам / поверхности
• Прямое нанесение материалов с высокой вязкостью

Примеры

• Формирование паттернов белков, пептидов и ДНК
• Гидрогели
• Гели Sol
• Проводящие чернила
• Липиды
• Силаны (жидкая фаза), написанные на стекле или кремнии

Печать изображения

На отшлифованную пластину камня, обычно плотного и однородного известняка с помощью жирного литографского карандаша и/или жирной литографской туши наносится исходное изображение.

После нанесения рисунка поверхность камня слегка протравливается кислотным составом. Протравленные участки легко смачиваются водой, но отталкивают литографскую краску, а на места, где был нанесен жировой рисунок, легко прилипает краска, но они не смачиваются водой.

Литографский камень закрепляется в литографском станке. Исходное изображение смывается. Взамен валиком на увлажненный камень наносится печатная краска на основе олифы, пристающая лишь к непротравленным частям камня, в точности соответствующим рисунку. Бумага посредством литографского станка плотно прижимается к покрытому краской литографскому камню или пластине (прокатывается или «протаскивается»; во втором случае, исторически — первом, изображение перетискивается с камня на бумагу благодаря заданному давлению, оказываемому на печатную плоскость т. н. ребером через скользящие под ним папки).
Таким образом, на оттиске рисунок получается покрытым краской, а фон остается белым.

В настоящее время литографский камень практически повсеместно заменен на металлические пластины из-за большей легкости обработки.

Схемы

Полный наноимпринт пластины

В схеме наноимпринта с полной пластиной все рисунки содержатся в одном поле наноимпринта и будут перенесены за один шаг оттиска. Это обеспечивает высокую производительность и однородность. Возможен наноотпечаток на всю пластину диаметром не менее 8 дюймов (203 мм) с высокой точностью воспроизведения.

Для обеспечения однородности давления и однородности рисунка в процессах наноимпринта на всей пластине и продления срока службы пресс-формы был разработан метод прессования с использованием изотропного давления жидкости, названный его изобретателями прессом на воздушной подушке (ACP), который используется в коммерческих системах наноимпринта. Альтернативно, для полного оттиска пластины были продемонстрированы технологии наматывания (например, рулон на пластину) в сочетании с гибкими штамповочными машинами (например, PDMS).

Шаг и повторить наноимпринт

Наноимпринт может быть выполнен аналогично пошаговой и повторной оптической литографии. Поле отпечатка (кристалла) обычно намного меньше, чем поле наноимпринта на пластине. Матрица многократно отпечатывается на подложке с определенным шагом. Эта схема хороша для создания пресс-форм для наноимпринтов.

Процессы

Существует много различных типов литографии наноимпринтов, но три из них являются наиболее важными: литография термопластичных наноимпринтов, литография фото наноимпринтов и литография прямой термопечати без резиста.

Литография термопластичных наноимпринтов

Литография термопластичных наноимпринтов (T-NIL) — это самая ранняя литография наноимпринтов, разработанная группой профессора Стивена Чоу. В стандартном процессе T-NIL тонкий слой импринт-резиста (термопластичный полимер) наносится методом центрифугирования на подложку образца. Затем форма, имеющая заранее заданные топологические узоры, приводится в контакт с образцом, и они сжимаются под определенным давлением. При нагревании выше температуры стеклования полимера узор на форме вдавливается в размягченную полимерную пленку. После охлаждения форма отделяется от образца, и резист рисунка остается на подложке. Процесс переноса рисунка ( обычно реактивное ионное травление ) можно использовать для переноса рисунка в резисте на нижнюю подложку.

В качестве альтернативы, холодная сварка между двумя металлическими поверхностями может также переносить низкоразмерный наноструктурированный металл без нагрева (особенно для критических размеров менее ~ 10 нм). Трехмерные структуры можно изготовить, повторив эту процедуру. Подход с холодной сваркой имеет преимущество в уменьшении загрязнения поверхности контактов или дефектов из-за отсутствия процесса нагрева, что является основной проблемой в последних разработках и производстве органических электронных устройств, а также новых солнечных элементов.

Фото литография наноимпринт

В фотолитографии наноимпринт (P-NIL) фото (УФ) отверждаемый жидкий резист наносится на подложку образца, а форма обычно изготавливается из прозрачного материала, такого как плавленый кварц или PDMS . После того, как форма и основа прижаты друг к другу, резист затвердевает в УФ-свете и становится твердым. После отделения формы аналогичный процесс переноса рисунка можно использовать для переноса рисунка в резисте на нижний материал. Использование прозрачной для УФ-излучения формы в вакууме затруднительно, поскольку вакуумный зажимной патрон для удерживания формы был бы невозможен.

Прямая термографическая наноимпринтная литография без резиста

В отличие от вышеупомянутых методов наноотпечатка, прямой термический наноотпечаток без резиста не требует дополнительного этапа травления для переноса рисунков с импринт-резистов на слой устройства.

В типичном процессе рисунки фоторезиста сначала определяют с помощью фотолитографии. Штамп из полидиметилсилоксана ( ПДМС ) из эластомера впоследствии формуют по аналогии с рисунками резиста. Кроме того, одноступенчатый наноотпечаток позволяет непосредственно формовать тонкопленочные материалы в устройства желаемой геометрии под давлением и при повышенных температурах. Отпечатанные материалы должны иметь подходящие характеристики смягчения, чтобы заполнить рисунок. Аморфные полупроводники (например, халькогенидное стекло ), демонстрирующие высокий показатель преломления и широкое прозрачное окно, являются идеальными материалами для печати оптических / фотонных устройств.

Такой подход к созданию рисунка с прямым отпечатком предлагает альтернативу монолитной интеграции с потенциально улучшенной производительностью и выходом, а также может обеспечить возможность обработки устройств с рулона на рулон на больших площадях подложки, недоступных при использовании традиционных методов литографического рисунка.

Меццо-тинто

В технике меццо-тинто (от итал. Mezzo — половина, tinto — окрашенный), которую еще называют черной манерой или английской манерой, работа ведется не с созданием углублений в подготовленной пластине, а с выглаживанием определенных участков. Для этого металлическая пластина делается шероховатой с помощью техники зернения. То есть изначально на ней уже есть выемки, а задача гравера заключается в том, чтобы затереть те участки, которые должны быть более светлыми (на гладких участках краска почти не задерживается). Работу с изображением он производит с помощью шабера и гладкого планира. Гравировка ведется от самого черного цвета до самого яркого света (откуда и название черной манеры), что противоположно другим техникам механической гравировки.

Зернение, выглаживание и выскребание поверхности пластины в технике меццо-тинто.

Основные признаки гравюры по технике меццо-тинто:

• при достаточном увеличении видны маленькие насечки (зерна);
• отсутствуют резкие линии, изображение получается мягким, с бархатистой фактурой и плавной сменой одного тона другим.

К.-В. Зеелигер. Гравюра «Аллегория восшествия на престол Александра I». Меццо-тинто. Около 1801 г.

В промышленности

Офсетная литография стала самой популярной формой коммерческой печати с 1950-х годов («офсетная печать»). Требовались значительные инвестиции в более крупные печатные машины, необходимые для офсетной литографии, и это повлияло на форму полиграфической промышленности, что привело к уменьшению числа принтеров большего размера. Это изменение сделало возможным значительно более широкое использование цветной печати , поскольку раньше она была намного дороже. Последующие улучшения в пластинах, чернилах и бумаге еще больше усовершенствовали технологию, обеспечивающую высокую скорость производства и долговечность пластин. Сегодня литография является основной технологией печати, используемой в США и чаще всего офсетной литографией, на которую «приходится более половины всей печати с использованием печатных форм».

Тарелки

Негативная литографическая печатная форма

Материалы

Пластины, используемые в офсетной печати, тонкие, гибкие и обычно больше, чем размер бумаги для печати. Используются два основных материала:

• Металлические пластины, обычно алюминиевые, хотя иногда они изготавливаются из мультиметалла, бумаги или пластика.
• Пластины из полиэстера, которые намного дешевле и могут использоваться вместо алюминиевых пластин для небольших форматов или работ среднего качества, поскольку их размерная стабильность ниже.

Компьютер на пластину

Компьютер на пластину (CTP) — это новая технология, которая пришла на смену технологии компьютерной пленки (CTF) и позволяет отображать металлические или полиэфирные пластины без использования пленки. Отказавшись от зачистки, компоновки и традиционных процессов изготовления пластин, CTP изменила полиграфическую промышленность, что привело к сокращению времени допечатной подготовки, снижению затрат на рабочую силу и повышению качества печати.

Большинство систем CTP используют термические CTP или фиолетовые технологии. Обе технологии имеют одинаковые характеристики с точки зрения качества и долговечности листа (для более длительных тиражей). Однако фиолетовые системы ОСАГО часто дешевле тепловых, и тепловые системы ОСАГО не нуждаются в эксплуатации при желтом свете.

Термический CTP включает использование тепловых лазеров для обнажения или удаления участков покрытия во время формирования изображения пластины. Это зависит от того, отрицательная пластина или положительная рабочая. Эти лазеры обычно имеют длину волны 830 нм, но различаются по потреблению энергии в зависимости от того, используются ли они для экспонирования или абляции материала. Фиолетовые CTP-лазеры имеют гораздо более короткую длину волны, 405–410 нм. Фиолетовый CTP «основан на эмульсии, настроенной на воздействие видимого света».

Другой процесс — это система преобразования компьютера в обычную пластину (CTCP), в которой обычные офсетные пластины могут быть выставлены, что делает его экономичным вариантом.

Различные техники подготовки изображения и печати

Университетская набережная, XIX век, литография Мюллера по рисунку И. Шарлеманя

Для цветной литографии подготавливаются отдельные камни или пластины для основных цветов и черного цвета, и печать производится на один лист последовательно. Есть и другие способы создания изображения, которые можно комбинировать между собой.

Если художник самостоятельно наносит рисунок на литографский камень, сама техника и полученный оттиск получают название «авторская литография», или «автолитография». В противном случае художник, как правило, выполняет только рисунок, а обработку камней и процесс печати осуществляет мастер-печатник.

Литография имеет очень много разновидностей, например, литохромия, литогравюра. Но теперь все литографические техники чаще всего имеют общее название — «литография». Сегодня, спустя двести лет, мало что изменилось в технике литографии. Разве что камень практически повсеместно заменили алюминиевыми и стальными пластинами — по той причине, что природные камни очень тяжелы.

Автография (др.-греч. αὐτός — «сам» и γράφω — «пишу, рисую») — техника, в которой художник рисует не на самом камне, а на специальной переводной — автографской бумаге (корнпапире), с которой рисунок механически переносится на камень. Преимущества автографии: художник получает возможность рисовать обычным образом — не применяя зеркального изображения; литографии становятся доступными любые зарисовки с натуры. По полноте технических средств автография уступает автолитографии.
.

Рулонный офсет

Подача через рулон относится к использованию рулонов (или «полотен») бумаги, подаваемых в печатный станок. Офсетная рулонная печать обычно используется для тиражей от пяти до десяти тысяч оттисков. Типичные примеры веб-печати включают газеты, газетные вставки или объявления, журналы, прямую почтовую рассылку, каталоги и книги. Рулонные печатные машины делятся на два основных класса: рулонные рулонные печатные машины с холодным отверждением (или без термофиксации ) и рулонные офсетные печатные машины с термофиксацией , разница в том, как сохнут чернила. Офсетная печать на холодном полотне высыхает за счет впитывания бумагой, в то время как при термофиксации используются сушильные лампы или нагреватели для отверждения или «закрепления» чернил. Прессы с термофиксацией могут печатать как на мелованной (гладкой), так и на немелованной бумаге, в то время как холодные прессы ограничиваются бумагой без покрытия, такой как газетная бумага. Некоторые рулонные печатные машины с холодным отверждением могут быть оснащены тепловыми сушилками или ультрафиолетовыми лампами (для использования с УФ-отверждаемыми красками), что позволяет газетной прессе печатать цветные страницы с термофиксацией и черно-белые страницы с холодным отверждением.

Рулонные офсетные машины полезны при выполнении длительных заданий печати, обычно тиражи прессы превышают 10 000 или 20 000 оттисков. Скорость является определяющим фактором при рассмотрении сроков завершения производства прессов; некоторые рулонные печатные машины печатают со скоростью 3 000 футов (915 метров) в минуту или выше. В дополнение к преимуществам скорости и быстрого завершения, некоторые рулонные печатные машины имеют встроенную возможность резки, перфорирования и складывания.

Офсетная печать

В этом подмножестве рулонной офсетной печати используются чернила, которые высыхают за счет испарения в сушилке, обычно размещаемой сразу после печатных секций; обычно это делается на бумаге с покрытием, где чернила остаются в основном на поверхности и дают глянцевое высококонтрастное печатное изображение после высыхания. Поскольку бумага выходит из сушилки слишком горячей для фальцовки и резки, которые обычно выполняются ниже по потоку, набор «охлаждающих валков», расположенных после сушилки, снижает температуру бумаги и закрепляет чернила. Скорость, с которой сохнут чернила, зависит от температуры сушки и продолжительности воздействия этой температуры на бумагу. Этот тип печати обычно используется для журналов, каталогов, вкладышей и других тиражей от среднего до большого объема, от среднего до высокого качества.

Смещение полотна Coldset

Это также подмножество рулонной офсетной печати, обычно используемой для печати более низкого качества. Это типично для газетной продукции. В этом процессе чернила высыхают, впитываясь в нижележащую бумагу. Типичная конфигурация холодного отверждения часто представляет собой набор вертикально расположенных печатающих устройств и периферийных устройств. Поскольку газеты ищут новые рынки, которые часто предполагают более высокое качество (больше глянца, больше контраста), они могут добавить термостабилизирующую колонну (с сушилкой) или использовать чернила на основе УФ (ультрафиолета), которые «отверждают» поверхность путем полимеризации, а не с помощью испарение или абсорбция.

Литография как художественная среда

Улыбающийся паук , Одилон Редон , 1891 г.

В первые годы XIX века литография оказала лишь ограниченное влияние на гравюру , в основном потому, что технические трудности еще оставалось преодолеть. Германия была главным центром производства в этот период. Годфруа Энгельманн , который в 1816 году перевез свою печатную машину из Мюлуза в Париж, в значительной степени преуспел в решении технических проблем, и в течение 1820-х годов литография была принята такими художниками, как Делакруа и Жерико . После ранних экспериментов, таких как « Образцы полиавтографии» (1803 г.), в которых были экспериментальные работы ряда британских художников, включая Бенджамина Уэста , Генри Фузели , Джеймса Барри , Томаса Баркера из Бата , Томаса Стотхарда , Генри Ричарда Гревилла , Ричарда Купера , Генри Синглтона , и Уильяма Генри Пайна , Лондон также стал центром, и некоторые из гравюр Жерико были созданы там. Гойя в Бордо выпустил свою последнюю серию литографий — Бордоские быки 1828 года. К середине века первоначальный энтузиазм в обеих странах несколько уменьшился, хотя использование литографии все чаще использовалось в коммерческих целях, включая гравюры. из Домье , опубликованные в газетах. Родольф Бресдин и Жан-Франсуа Милле также продолжали практиковать медиум во Франции, а Адольф Менцель в Германии. В 1862 году издатель Кадарт попытался создать портфолио литографий различных художников, которое не увенчалось успехом, но включало несколько гравюр Мане . Возрождение началось в 1870-х годах, особенно во Франции, когда такие художники, как Одилон Редон , Анри Фантен-Латур и Дега, создавали большую часть своих работ таким образом. Потребность в строго ограниченных тиражах для поддержания цены была осознана, и среда стала более популярной.

Автопортрет со скелетной рукой — Эдвард Мунк

В 1890-х годах цветная литография достигла успеха отчасти благодаря появлению Жюля Шере , известного как отец современного плаката , чьи работы продолжали вдохновлять новое поколение дизайнеров плакатов и художников, в первую очередь Тулуз-Лотрека и бывшего студента. Шере, Жорж де Фер . К 1900 году цветная и монотонная среда стала общепринятой частью гравюры.

В течение 20-го века группа художников, в том числе Брак , Кальдер , Шагал , Дюфи , Леже , Матисс , Миро и Пикассо , заново открыли для себя в значительной степени неразвитую форму литографии благодаря студии Mourlot , также известной как Atelier Mourlot , парижской типографии. основан в 1852 году семьей Мурло. Ателье Mourlot изначально специализировалось на печати обоев; но она изменилась , когда внук основателя, Фернан Мурло , пригласил ряд художников 20-го века исследовать сложности художественной печати. Мурло поощрял художников работать непосредственно с литографическими камнями, чтобы создавать оригинальные произведения искусства, которые затем могли быть выполнены под руководством мастеров-печатников небольшими тиражами. Сочетание современного художника и мастера-печатника привело к созданию литографий, которые использовались в качестве плакатов для продвижения работ художников.

Грант Вуд , Джордж Беллоуз , Альфонс Муха , Макс Кан , Пабло Пикассо , Элеонора Коэн , Джаспер Джонс , Дэвид Хокни , Сьюзен Доротея Уайт и Роберт Раушенберг — лишь некоторые из художников, которые создали большую часть своих гравюр на этом носителе. М.С. Эшер считается мастером литографии, и многие его гравюры были созданы с использованием этого процесса. В большей степени, чем другие методы печати, печатники в литографии по-прежнему в значительной степени зависят от доступа к хорошим типографам , и на развитие этого средства массовой информации большое влияние оказало то, когда и где они были созданы.

В качестве особого вида литографии иногда используется серилитный процесс. Серилиты — это оригинальные оттиски смешанной техники, созданные в процессе, в котором художник использует процессы литографии и сериграфии . Разделения для обоих процессов нарисованы художником вручную. Техника серилит в основном используется для создания ограниченных печатных изданий изобразительного искусства.

Возникновение литографии

Технику литографии случайно изобрёл немецкий актёр-любитель Алоизий Зенефельдер в Богемии в 1796 году (по другим данным — в 1798 году ). Это была принципиально новая техника печати после изобретения гравюры на дереве в XV веке . В 1796—1800 годах Зенефельдер владел маленькой типографией в Мюнхене, затем работал в Вене, с 1806 года — снова в Мюнхене. По одному из рассказов, Зенефельдер по рассеянности записал счёт из прачечной на известняковом камне и он отпечатался, также случайно, на влажной ткани. Зенефельдер понял, что запись можно тиражировать. Даже если эта история вымышлена, в ней содержится зерно истины. Спустя годы изобретатель опубликовал сочинение «Точное руководство печатания на камне» (Vollständiges Lehrbuch der Steindruckerey, 1818), частично переведённое на русский язык в 1819 году.

Литография быстро приобрела популярность. Её конкурентом была только ксилография. Последователями Зенефельдера были: в Германии — Н. Штрикснер, во Франции — Г. Энгельман. Ученик Зенефельдера Ж.-Р. Лемерсье (1803—1887) стал впоследствии лучшим парижским литографом. Техника печати на камне была известна и до Зенефельдера, но именно им она была усовершенствована и оказалась пригодной для репродукционных целей (вплоть до начала XX века гравюру и литографию использовали в основном для репродуцирования живописных картин).

В XX веке литографию стали рассматривать в качестве самостоятельной разновидности графического искусства, а для воспроизведения рисунков, фотографий и живописи стали использовать офсетную печать и цинкографию.