Компью А рт

Обзор офсетных рулонных печатных машин

Вячеслав Румянцев канд. техн. наук

В настоящее время среди рулонных печатных машин (РПМ) основное место занимает техника способа офсетной печати. География изготовителей рулонных офсетных печатных машин, насколько известно, выглядит следующим образом: несколько европейских
и азиатских стран, а также Америка. В Европе это Англия, ФРГ, Франция, Швеция, Швейцария, в Азии — Индия, Китай, Япония,
на американском континенте — США. В России РПМ производятся как в европейской, так и в азиатской ее части.

Две группы рулонных печатных машин

Среди РПМ, как правило, выделяют две группы машин: газетные и книжно-журнальные, называемые иногда машинами коммерческой, акцидентной печати.

Машины этих двух групп, как правило, отличаются друг от друга по следующим критериям:

• формат, страничность и конструкция получаемой продукции (тетрадей);
• требования к качеству продукции (по равномерности наката краски, по вариантам и точности фальцовки);
• схемы построения;
• способы послепечатной обработки продукции;
• оснащенность вспомогательными устройствами (наличие сушильного и других устройств).

Выводимая из фальцаппарата (ФА) тетрадь является или готовой продукцией, например газетой, или полуфабрикатом, например книжно-журнальной тетрадью — составной частью многостраничного печатного издания. В ряде случаев газета также является полуфабрикатом, например, когда требуется вложить в нее рекламные издания или скомплектовать многостраничную газету из нескольких отдельных частей.

Форматы листов, из которых получают книжно-журнальные тетради, обычно отличаются от форматов листов для газет, хотя иногда они и совпадают. В большой степени разница в форматах объясняется различными требованиями к оформлению самой продукции и ее удобочитаемостью, особенно это касается продукции для детей.

Страничность книжно-журнальных тетрадей (обычно 16, 32, но может доходить и до 64 страниц), как правило, меньше страничности газетных тетрадей (до 100 и более страниц), поскольку с увеличением количества взаимно-перпендикулярных сгибов (фальцев) увеличивается видимость морщин («петухов») на стыке головочного и корешкового сгибов. При выпуске книжно-журнальных тетрадей обычно работают не более чем с двумя бумажными лентами, в то время как при печати газетной продукции может быть гораздо большее количество бумажных лент.

Говоря о страничности книжно-журнальной тетради, нельзя забывать о доле листа. Доля и страничность тетради — это не одно и то же. Так, 1/32 доле листа могут соответствовать тетради в 32 и 16 страниц. При 1/32 доле 16-страничная тетрадь получается в двух случаях: если машина «половинного формата», например не 84 x 108 см, а 84 x 54 см; или если ФА машины полного формата 84 x 108 см работает без режима подборки тетрадей (см. далее). В режиме работы без подборки скорость работы машины в «тетрадях/ч» или «экземплярах/ч» вдвое превышает ее скорость в «об./ч».

Упакованные стопы ждут транспортировки на листоподборку

Конструкцию тетради определяют их назначение и порядок их фальцевания.

Газетная тетрадь полного формата (А2) формируется продольным (вороночным) и поперечным фальцами. Газета половинного формата (А3, таблоид) формируется путем продольного разрезания ленты при входе ее на воронку, после чего производится поперечная фальцовка.

Книжно-журнальная тетрадь формируется при одном продольном и последовательно выполняемых двух поперечных фальцах (для тетрадей-двойников) или при одном поперечном и одном перпендикулярном (параллельным вороночному) фальцах.

Шлейф обычно характерен для книжно-журнальных тетрадей, однако часто используется и в газетных тетрадях при подборке.

В настоящее время формирование стопы тетрадей на выходе из печатной машины, как правило, производится с помощью приемных устройств, в которых тетради располагаются вертикально с опорой на стол шлейфом, а корешком вверх. При печати на тонкой бумаге гораздо более целесообразно работать с тетрадями, имеющими двойной, а не одинарный шлейф. Двойной шлейф получается, когда при первом поперечном фальце лист сгибается ровно посередине, а при втором поперечном фальце — с небольшим сдвигом от середины, в результате чего образуется шлейф размером 6-10 мм. Практика работы с такими тетрадями показала, что в приемном устройстве с опорой тетрадей на двойной шлейф деформации шлейфа практически не происходит. В ряде случаев используются тетради без шлейфа.

Тетради любого вида должны отвечать определенным требованиям по величине смещения сгиба/фальца относительно отпечатанных изображений. Наружные и внутренние листы тетради на фальцах должны прилегать друг к другу плотно, без зазоров. Кроме того, они должны плотно прилегать друг к другу по всей поверхности, на них не должно быть заметно морщин, заминов и складок. В этом отношении требования, предъявляемые к книжно-журнальным тетрадям, выше тех, что предъявляются к газетной продукции. Еще одной отличительной чертой является количество валиков в красочных аппаратах. В газетных машинах зачастую используются два накатных валика и два растирочных цилиндра, а в книжно-журнальных — три накатных валика и три растирочных цилиндра.

Что касается схем построения книжно-журнальных и газетных машин, то их развитие можно подразделить на несколько этапов. Сначала эти машины по схемам построения незначительно отличались друг от друга. Это были машины линейного, партерного исполнения. Затем появились газетные агрегаты ярусного построения, но книжно-журнальные машины оставались линейного, партерного исполнения. Такое положение вещей сохранялось достаточно продолжительное время. Потом появились газетные машины башенного построения. В настоящее время практически все смешалось. Для выпуска как газетной, так и книжно-журнальной продукции применяются машины как горизонтального, так и вертикального построения, хотя большинство из них имеют горизонтальное построение. Иногда такие машины, работающие в один фальцаппарат, устанавливаются одна над другой. При этом очень многое зависит от имеющихся производственных площадей.

Говоря о печатных машинах, нельзя не коснуться вопроса послепечатной обработки тетрадей. Газетные тетради — это в большинстве случаев готовая продукция. Поэтому из нее на выходе печатной машины формируют привертки и стопы, которые подлежат упаковке для обеспечения сохранности при последующий транспортировке. Книжно-журнальные тетради, из которых, как правило в пределах одного здания, формируют комплекты тетрадей, требуют после печати опрессовки. Поэтому для работы с газетами и книжно-журнальными тетрадями используется различное послепечатное оборудование.

Газетные и книжно-журнальные машины часто различаются отсутствием или наличием сушильных и других устройств (охлаждающих цилиндров, силиконового аппарата). Поскольку книжно-журнальные тетради подлежат опрессовке, то велика вероятность появления отмарывания краски, особенно при печати на мелованной бумаге. Поэтому такие машины гораздо чаще оснащают сушильными и другими устройствами.

Теперь перейдем непосредственно к печатным машинам, предназначенным для выпуска книжно-журнальных тетрадей. Следует отметить, что не все компании, выпускающие газетные печатные машины, изготавливают книжно-журнальные машины.

Об отечественном производстве рулонных машин

ООО «ЛИТЭКС» из Рыбинска предлагает две модели книжно-журнальных машин — «Книга-70» и «Книга-84», имеющих форматы 700 Ѕ 452 мм и 840 Ѕ 546 мм соответственно. Они построены по секционному принципу с горизонтальной проводкой бумажной ленты (секции «I-образного» типа) и предназначены для печати продукции красочностью 1+1 до 2+2 («Книга-84)» и 4+4 («Книга-70»). Машины могут быть оснащены инфракрасными (ИК) сушильными устройствами, а также приемно-комплектующими устройствами. Максимальная скорость работы машины «Книга-70» составляет 36 тыс. об./ч.

О зарубежном производстве рулонных машин

Хорошо известно, что наиболее крупные европейские изготовители рулонных печатных машин расположены в Германии.

Фирма КВА (Германия) в своей программе имеет книжно-журнальные машины KBA Compacta 213, 215, 217, 318, 408, а также 418/618/818. «Младшие» модели оснащены печатными аппаратами одинарного диаметра, «старшие» (от 400) — двойного диаметра. Все они построены по линейному, горизонтальному принципу. Это высокоскоростные машины, в состав которых обычно входят газовые сушильные устройства.

Компания Heidelberg (Германия), как известно, относительно недавно продала свой сектор газетных печатных машин фирме GOSS, поэтому на наших фото еще стоит логотип «Heidelberg».

Рулонная машина KBA Сompacta 215

Фирма MAN-Roland (Германия) предлагает несколько моделей машин для печати иллюстрационной продукции, в том числе машины Lithoman, Rotoman, Rotoman S, Euroman, Uniset. Первые четыре модели являются представителями классики — машин линейного, партерного исполнения с печатными секциями «I-образного» типа. Модель Uniset, достаточно хорошо известная на российском рынке как универсальная машина (газетная и книжно-журнальная), имеет печатную секцию башенного построения.

Компания ZIRKON (Германия) предлагает машины серий ZIRKON 66, ZIRKON 72, ZIRKON 96. Машина ZIRKON GOLD LINE 6720 предлагается в двух новых для этой фирмы форматах — 673 x 452 и 720 x 904 мм (одинарный и двойной диаметры цилиндров). Они могут быть оснащены газовым сушильным устройством и секцией охлаждающих цилиндров.

Рулонная машина Heidelberg Sunday 2000 (красочность 4+4, 24 или 16 А4, c газовой сушкой, комбинированный фальцаппарат)

Шведская компания Solna Offset AB также предлагает несколько моделей машин, предназначенных для выпуска книжно-журнальных тетрадей. К ним можно отнести модели Solna С800, С300, а также книжную машину Bookline. Для «полукоммерческой» печати могут использоваться машины D280 и D380, которые имеют секции одинарной ширины с одинарным диаметром цилиндров печатных аппаратов.

Американская компания DGM не так давно была приобретена индийской фирмой Manugraph. В ее программе есть машины башенного построения с увеличенным количеством валиков красочных аппаратов.

Рулонная машина Lithoman — это 48-страничная журнальная печатная машина от компании manroland. Ее возможности впечатляют: cкорость производства — 45-50 тыс. экземпляров по 48 страниц формата А4 в час. Длина рубки — 578 мм

Компания GWS (Global Web Systems) изготавливает две секции башенного построения, на которых можно выпускать книжно-журнальную продукцию красочностью до 4+4. Это секция G145 с одинарным диаметром цилиндров печатного аппарата и G200 — с цилиндрами двойного диаметра. Обе секции имеют красочные аппараты повышенной мощности — по три накатных валика и по три растирочных цилиндра. Печатная секция G145 имеет максимальную скорость работы 45 тыс. об./ч, а G200 — до 30 тыс. об./ч. Длина окружности цилиндров может варьироваться в пределах от 458 до 700 мм (в зависимости от модели секции).

Рулонная машина System 38 фирмы Komori

Фирма Web Press предлагает печатные секции планетарного типа, построение которых отличается от привычного Х-образного. По расположению цилиндров они немного напоминают букву «W». Красочные аппараты всех формных цилиндров расположены сверху этих цилиндров, поэтому по высоте секция достаточно компактна.

Китайские компании выпускают книжно-журнальные машины, но информации о них и их работе мало. В частности, такие машины изготавливаются фирмой BEIREN.

Японская компания Komori выпускает несколько высокоскоростных моделей ротаций марки System. Машины System 38 имеют рекордно короткое время переналадки при минимальных отходах бумаги, что позволяет эффективно печатать тиражи от 5 тыс. экземпляров благодаря самой высокой степени автоматизации.

Устройство современной офсетной машины

Современные офсетные машины – это невероятно сложные системы, которые предъявляют высокие требования к квалификации обслуживающего персонала.

Устройство современной офсетной машины на примере Akiyama JPrint

Среди офсетных машин встречаются гиганты размером с двухэтажное здание, а также узкоформатные машины, которые можно легко разместить в небольшом рабочем помещении.

Широкоформатная рулонная офсетная печатная машина Solna

Компактная цифровая офсетная печатная машина HP Indigo press 1050

Машины для офсетной печати существенно различаются по своему формату. В современных типографиях можно встретить широкоформатные устройства с шириной носителей до 168 см, а также узкоформатные устройства, максимальный формат печати которых составляет 25,5х38,2 см.

Самые простые офсетные машины могут запечатывать за один прогон только одну краску, а более сложные машины – шесть и более красок.

Офсетные машины могут быть листовыми и рулонными. Листовые печатные машины запечатывают отдельные листы, а рулонные – скрученные в рулоны бумажные полотна.

Большие и малые, широкоформатные и узкоформатные, однопроходные и многопроходные, листовые и рулонные офсетные машины существенно отличаются друг от друга, но при этом все они имеют одни и те же функциональные системы.

Основные системы офсетной печатной машины

Охарактеризуем основные системы офсетной печатной машины.

Система подачи

Система подачи необходима для точной, своевременной и повторяемой подачи в машину запечатываемого материала.

В листовых офсетных машинах система подачи состоит из сопла раздува, отделяющего присоса, транспортирующего присоса, прижимного щупа-раздувателя и подающих роликов.

Подача бумаги в листовых офсетных машинах может быть полистной или каскадной. Полистная (последовательная) подача бумаги представляет собой подачу на стол самонаклада единичного листа. Каскадная (ступенчатая) подача бумаги предполагает проведение друг за другом нескольких листов. Каскадные системы подачи дороже полистных, но они оптимизированы для высокоскоростной печати и обеспечивают отличную приводку.

На рисунке устройство листоподачи проиллюстрировано на примере листовой офсетной машины Heidelberg Printmaster 74-2.

Устройство листоподачи офсетной печатной машины Heidelberg Printmaster 74-2

В рулонных офсетных машинах в систему подачи бумаги входят рулонная зарядка, система контроля натяжения полотна и система контроля над положением полотна при подаче в печатную секцию. На рисунке показано устройство подачи рулонов на примере офсетной печатной машины KOMORI System 38.

Устройство подачи рулонов офсетной печатной машины KOMORI System 38

Система приёмки

Системы приёмки в листовых офсетных машинах выполняют функцию приёма запечатанных листов и их укладки в ровную стопку. В некоторых офсетных машинах, оснащённых системой сушки, готовые отпечатки подсушиваются для ускорения высыхания краски на носителе.

Система приёмки листовой офсетной машины состоит из устройства, которое поддерживает стопу носителей и опускается по мере поступления новых листов. Такое устройство называется степелем. Листы подаются в приёмную систему цепным транспортёром с захватами (механическими пальцами, щупами). Каждый комплект щупов служит для подхвата листов, выходящих из печатного аппарата, и их транспортировки на приёмный стол. Система приёмки оснащена листоприжимными устройствами в виде вентиляторов, которые подают потоки воздуха на стопу бумаги, обеспечивая её качественное формирование. Некоторые системы приёмки оснащаются устройствами для распыления противоотмарывающего порошка и модулями инфракрасной сушки.

Стандартные приёмные устройства ролевых офсетных машин состоят из сушки, системы охлаждения, системы контроля расположения рулона в машине, фальцовщика и системы подрезки. Листовые машины могут быть оснащены сушкой, но её наличие не является обязательным условием качественной печати. Скорее она нужна для увеличения скорости печати за счёт сокращения времени сушки готовых изделий при крупнотиражных работах. Машины с сушкой используются для печати цветных журналов, буклетов, этикеток и другой продукции на мелованной бумаге. Машины без сушки чаще всего применяют для печати газет.

Очень часто приёмные устройства рулонных офсетных машин дооснащаются фальцворонками, фальцевальными клапанами и ножами. Фальцворонка складывает бумажную ленту вдоль пополам. Из фальцворонки сложенное полотно отправляется в фальцевальный клапан, который разрезает полотно по формату конечного продукта. Последний фальц выполняется фальцевальным ножом, после чего готовое изделие подаётся на транспортир приёмки и выходит из печатной машины.

Системы приёмки в листовых и рулонных офсетных машинах выполняют различные функции: в листовых машинах они отвечают за приём запечатанных листов и их укладку в ровные стопки, а в рулонных машинах – за рубку и фальцовку рулонов для получения готовой продукции.

Красочный аппарат

Красочный аппарат офсетной машины – это система цилиндров и валиков, которые тонким и ровным слоем наносят краску на печатную форму. Красочные аппараты листовых и рулонных офсетных машин имеют аналогичное строение. Основной целью таких аппаратов является перенос краски из краскопитающей системы на поверхность печатной формы.

На рисунке красочный аппарат офсетной машины выделен цветом.

Красочный аппарат офсетной машины

Краскопитающая система офсетной машины предназначена для хранения краски и регулировки количества краски, передаваемой в раскатную группу. Подача краски регулируется за счёт изменения зазора между дукторным цилиндром и сегментами красочного ножа.

В красочных аппаратах применяют два типа валиков: с жёстким и мягким покрытием. Валики с жёстким покрытием именуются цилиндрами, а валики с мягким покрытием валиками. Цилиндры красочного аппарата изготавливаются из стали и покрываются медью или нейлоном. Валики также изготавливаются из стали, но покрываются слоем синтетической резины. Цилиндры приводятся в действие шестернями печатной машины, а валики вращаются за счёт фрикционной связи с цилиндрами.

Дукторный цилиндр принимает краску из красочного ящика и переносит её на передаточный валик, который, в свою очередь, передаёт её в раскатную систему. Осевые растиры (цилиндры осевого раската) перемещаются из стороны в сторону и выравнивают красочную плёнку, устраняя её неровности. После этого осевые растиры передают краску на мягкие раскатные валики, число которых зависит от строения красочного аппарата машины. Также в красочном аппарате имеются грузовые и накатные валики. Грузовые валики обеспечивают равномерный перенос краски на печатную форму, офсетное полотно и запечатываемый материал. Накатные валики наносят краску на печатную форму.

Увлажняющий аппарат

Основной функцией увлажняющего аппарата является равномерное нанесение на поверхность печатной формы увлажняющего раствора. Увлажняющий аппарат наносит на пробельные элементы печатной формы тонкую плёнку увлажняющего раствора, предохраняя их от попадания краски. На рисунке названия элементов увлажняющего аппарата выделены красным цветом.

Увлажняющий аппарат офсетной машины

Системы увлажнения в офсетной печати подразделяются на два вида: с передаточным валиком или с плёночным увлажнением.

Системы увлажнения первого типа (с передаточным валиком) оснащены дукторным цилиндром, который, вращаясь в резервуаре с увлажняющим раствором, принимает на свою поверхность часть жидкости. Передаточный валик, взаимодействуя с дукторным цилиндром, передаёт увлажняющий раствор раскатному цилиндру с осевым перемещением. Накатной валик принимает раствор от раскатного цилиндра и передаёт его на форму.

В системах плёночного увлажнения передаточный валик не прерывает плёнку увлажняющего раствора, поступающую с дукторного вала. Изменяя давление в системе валиков можно изменить количество раствора, подаваемого на форму. В настоящее время системы плёночного увлажнения приобретают всё большую популярность.

Печатный аппарат

Печатный аппарат офсетной машины – это система цилиндров, основными элементами которой являются формный, офсетный и печатный цилиндры, показанные на рисунке ниже.

Печатный аппарат офсетной машины

Цилиндры печатного аппарата изготавливают из стали. По краям цилиндров размещают стальные контактные кольца, диаметр которых немного больше диаметра самих цилиндров. В большинстве офсетных машин цилиндры взаимодействуют друг с другом по контактным кольцам.

Формный цилиндр имеет специальные зажимы, которые плотно закрепляют на его поверхности печатную форму.

Поверхность офсетного цилиндра покрывается офсетным полотном, которое имеет тканевую основу с покрытием из синтетической резины.

В процессе печати краска передаётся с формного цилиндра на офсетный, а оттуда при помощи печатного цилиндра на запечатываемый материал.

В листовых офсетных машинах печатные цилиндры оснащены системой захватов, которые проводят запечатываемый материал через зону печатного контакта.

Устройство печатного аппарата в офсетной машине Heidelberg

Для получения ожидаемого качества печати необходимо обеспечить оптимальное давление между печатными парами: формным и офсетным, а также офсетным и печатным цилиндрами. Это давление измеряется в долях миллиметра или дюйма и называется натиском.

В листовых офсетных машинах печатный цилиндр может удаляться от офсетного полотна или приближаться к нему на сотые доли миллиметра. Это необходимо для обеспечения необходимой силы натиска с учётом толщины запечатываемого материала.