2a. Hlubotiskové formy.

2a. Hlubotiskové formy. Historie hlubotisku, grafické techniky tisku z hloubky, galvanická příprava hlubotiskových formových válců, elektrolýza, elektrolytické procesy, Faradayovy zákony, elektrolyty pro niklování, mědění a chromování; průmyslový hlubotisk, zhotovení tiskových prvků na hlubotiskovou formu, elekrorytecký způsob, laserový způsob při vytváření tiskových prvků, způsob elektronového záření, zhodnocení tiskové techniky.


Historii hlubotisku nalezneme již v 70. letech 19. století, kdy vídeňský Čech Karel Václav Klíč objevil heliogravuru, která je předchůdcem dnešního hlubisku. Podstata heliogravury byla v krátkosti následující, nejdříve se ofotografovala předloha, ze které se negativní obraz okopíroval na další citlivou fotografickou desku a vznikl tónový pozitiv, ten se okopíroval na pigmentový papír a místa, která byla osvětlena se stala podle intenzity světla méně rozpustná ve vodě. Papír se tedy navlhčil a přiložil se na měděnou destičku pokrytou asfaltovým práškem, který se po nahřátí destičky přeměnil na jemné zrno. Pomocí tlaku přilnula želatina z papíru na destičku a papír se sejmul. Nevytrzená želatina se odplavila vodou. Následovalo leptání destičky chloridem železitým v několika leptacích lázních. Tam kde byla zrna asfaltu nedošlo k naleptání desky a tato místa byla netisknoucí. Po leptání se z desky odtsranila želatina i asfalt a pro lepší výdržnost při tisku se deska galvanicky poocelila. Tisk se prováděl na ručním měditiskařském lisu speciálními barvami, brava se zatírala tampónem do vyleptaných prohlubní a přebytěčná barva se opatrně setřela. Na desku se přiložil navlhčený papír a při značném tlaku došlo k přenosu barvy na papír. Tato technika byla ale velmi zdlouhavá atak Klíč začal místo nanášení asfaltového prachu rozkládat tónový obraz předlohy pravidelnou pravoúhlou sítí. Nejdříve se síť nakopírovala na pigmentový papír a následně se kopíroval tónový pozitiv. Po leptání rozdělila síť tiskovou formu na jamky, které měly stejnou plochu a různou hloubku, ty jsou schopné pojmout různé množství barvy a přenést jej na potiskovaná materiál. Netisknoucí místa tvoří pouze oporu pro ocelovou stěrku, která odstraňuje přebytečnou barvu. Už koncem 19. století byly setrojeny první hlubotiskové stroje a rychlý rozvoj následuje i v prvních letech 20. století, nejdříve jsou vyráběny jednobarvové archové stroje a zanedlouho vedle nich vznikají i stroje rotační.
Dnes se jako tisková forma už nepoužívá deska ale válec. Hlubotisk je realizován jako rotační tisk, tisková forma je tedy fixována na formovém válci. Původně se jednalo, obdobně jako u ofsetu, o desku, v tomto případě měděná, do které byl vyleptán hlubotiskový reliéf. Tato deska obepínala formový válec. Po vytištění nákladu se reliéf obrousil a deska měla několikanásobné použití.U hlubotisku jsou tiskové prvky zahloubeny v tiskové formě, tzn. Že jsou tvořeny jamkami, které jsou naplněny řídkou, nízkoviskózní barvou. Přebytečná barva se z povrchu tiskové formy stírá ocelovou stěrkou. Aby tisková barva nebyla pružným ocelovým stěračem vytírána z vyhloubených tiskových míst, musí být kresba, jak tónová tak perová, rozdělena hlubotiskovou sítí na jednotlivé body. Plochy překážek mezi jednotlivými body slouží jako opora pro ocelový stěrač a tisková barva tak zůstává v zahloubených tisknoucích místech. Z vyhloubených jamek, ve kterých barva ulpívá, je přenášena prostřednictvím tlaku na potiskovaný materiál.
Podle charakteru tiskových prvků dělíme hlubotisk na:
Klasický hlubotisk: který má tiskové body konstantní v ploše, ale variabilní v hloubce. Různá tónová hodnota obrazu je vytvářena různou výškou nánosu barvy, podle hloubky tiskové jamky.

Autotypický hlubotisk: má tiskové jamky variabilní v ploše, ale konstantní v hloubce.

Poloautotypický hlubotisk: má tiskové jamky variabilní v ploše i v hloubce.

Tiskovou formu tedy v dnešní době tvoří válec a příprava hlubotiskového válce se provádí tak, že nejprve na ocelové jádro válce naneseme tenkou vrstvu niklu, tomuto procesu říkame galvanické niklování, tato vrstva slouží k uchycení ostatních galvanicky nanášených vrstev, které tvoří hlubotiskový válec. Galvanické niklování se provádí klasickou elektolýzou v galvanických vanách, jako elektrolyt se používá roztok síranu nikelnatého plus další přísady jako kumarin a další organické látky, které zvyšují lesk kovu, součástí elektrolytu je také chlorid sodný a kyselina trihydrogenboritá. Na niklovou vrstvu se galvanicky nanáší vrstva mědi, v minulosti se v polygrafii využívalo alkalické mědění kyanidové, kde se jako elektrolyt používal kyanid měděný, ale díky vysoké jedovatosti byl tento postup nahrazen elektrolýzou kyslíkem měděníku v galvanických vanách, přičemž jako elektrolyt se používá síran měďnatý s kyselinou sírovou, v součastnosti se vrstva mědi nanáší ve dvou procesech, nejprve se nanesene stabilní vrstva a po té pracovní. Teré se říká Ballardova vrstva, která se v případě opotřebení sloupne a znovu se nanese, a tím se šetří náklady hlubotisku. Po nanesení měděné vrstvy se provádí leptání tiskových bodů, jamek. Měď se leptá chloridem železitým. Na vyleptanou měděnou vrstvu se galvanicky nanáší vrstva chromu, provádí se elektrolýzou v galvanických vanách a slouží jako ochrana měděné vrstvy před poškozením.

Galvanické pokovování je elektochemiká reakce, která probíhá v elektrolytech při průchodu stejnosměrného proudu. Účinkem stejnosměrného proudu dochází k vylučování kovu na elektrodě. Vylučování iontů z roztoku nebo taveniny elektrolytu účinkem vnějšího elktrického napětí, vloženého na dvě elektrody, se nazývá elektrolýza. Elektrolyt je látka, která v roztaveném stavu nebo ve vodném roztoku vede elktrický prou a při elektrolýze podléha rozkladu. Podle toho jak elektrody podléhají při elektrolýze chemickým změnám je rozdělujeme na ineryní a aktivní. Aktivní chemickým změnám podléhají. A podle toho zad k sobě elektrody poutají kationty nebo anionty, je dělíme na katody a anody. Nádoba, která obsahuje elektrolyt a elektrody je označována jako elektrochemický článek. Při průchodu proudu elektrolytem reagují elktrony, které se nemohou volně pohybovat v roztoku elektrolytu, s částicemi roztoku. Na záporné elektrodě (katodě) se s nimi slučují a na kladné elektrodě (anodě) se z nich uvolňují. Reakce, při nichž částice příbírají elektrony se nazývá redukce a reakce, při které se elektrony odevzdávají je oxidace. Elektrolýza se řídí Faradayovými zákony. Na základě 1. zákona se dá stanovit jaká vrstva se kam vyloučí za stanovenou dobu, platí totiž, že hmotnost kovu, který se vyloučí na elektrodě, je přímo úměrný prošlému náboji. 2. zákon říká, že látkové množství různých kovů vyloučených při elektrolýze stejným nábojem je elektrochemicky ekvivalentní.
Avšak abychom věděly, která místa budou na hlubotiskovém válci tisknoucí a která netisknoucí, respektive, která místa budeme leptat, musíme na povrch válce přenést daný obraz. Přenos obrazu na hlubotiskovou formu se dělá buď fotochemickým způsobem nebo elektromechanickým způsobem a nebo optoelektronickým způsobem.

Při fotochemickém zpracování hlubotiskových forem je využívano světlocitlivých vlastností chromované želatiny nanesené na papírové nebo jiné podložce, která po vykopírování hlubotiskové sítě a perového nebo tónového diapozitivu vytvoří účinkem světla základy vytvrzeného reliéfu. Tento pigmentový papír je následně přenesen na povrch tiskového válce a příslušnými operacemi je fixován na povrch, a to včetně odstranění nosné podložky a nevytvrzené želatiny a tisková forma je připravena k leptání. Protože není obrazová montáž kopírována přímo na tiskovou formu, je tento postup označován jako nepřímý způsob kopírování.
Existuje samozřejmě i přímý způsob kopírování.

Tiskové jamky, ale mohou být do povrchu válce i vyryty, tenro způsob přenosu obrazu nazýváme jako elektromechanický. Rytí tiskových prvků na formovém válci se provádí pomocí elektromagnetického rydla, které je zakončeno speciální diamntovou rycí jehlou. Jamky jsou pomocí jehly do povrchu formového válce vyrývány ve tvaru obráceného čtyřbokého jehlanu. Přepážky mezi jamkami jsou ve světlech širší a ve stínech užší. V jednom směru určuje hustotu sítě frekvence a rychlost otáček válců a v druhém směru je hustota určena rychlostí posunu snímací a rycí hlavy ve směru s osou rotačního válce. 4Ím je optická hustota vyšší, tím je jamka hlubší a vzhledem ke svému pyramidálním tvaru je větší i jejich průmět na povrch válce. Jamky jsou tedy variabilní v ploše i v hloubce.

Tiskové jamky, ale mohou být do povrchu válce i vypáleny pomocí laseru. Tento způsob přenosu nazýváme optoelektronický. Elektronicky řízený laserový paprsek je vytvořený počítačovým zpracováním předlohy a je uložený v počítači. Tento způsob, kdy data uložená v počítači optolektronicky nebo elktormechanicky převádímě na povrch hlubotiskového válce nazýváme Direct to gravure nebo-li DTG. Tiskové jamky se vypalují do válce davkrát modulovaným laserovým paprskem na základě dat v počítači podle snímaných optických hustot. Pohybem laseru ve směru osy válce a současnou rotací formového válce vzniká šroubovicová stopa vypálených jamek.

Hlubotiskem lze potiskovat širokou škálu materiálů jako jsou papíry, kartony, různé polymerní fólie, hliníkové fólie, grafické etikety, tapety, v menší míře tisk časopisů, katalogů, prospektů a v současné době se také používá při tisku flexibilních obalů. Díky přednostem této techniky si hlubotisk udržuje poměrně stállou klientelu zákazníků, má stabilní kvalitu a splňuje nejvyšší nároky na kvalitu ze všech tiskových technik nejlépe. Jeho velkou výhodou je možnost plynulé změny tiskové délky a možnost nekonečného tisku. Takže má celkově hlubotisk velké využití.