Impressão Offset
A impressão offset, um método indireto de impressão, recebeu esse nome devido à litografia primitiva, que inicialmente utilizava placas de pedra. Na litografia primitiva, blocos de pedra eram polidos e usados como placas. Posteriormente, esse método evoluiu para usar placas metálicas de zinco ou alumínio, mas o princípio permaneceu o mesmo.
Na impressão offset, não há diferença de altura entre as áreas de impressão e de não impressão; ambas são planas. Utiliza o princípio da imiscibilidade entre água e óleo para manter uma camada de filme oleoso na área da imagem, enquanto a área de não imagem da placa pode absorver água. A ideia é que, após a aplicação de tinta na placa, a área da imagem repele a água e aceita a tinta, enquanto a área de não imagem absorve água e repele a tinta. Esse método de impressão é chamado de "impressão offset".
A impressão offset originou-se do método de transferência da litografia primitiva, em que as imagens eram transferidas para papel de transferência e depois para a placa como uma imagem invertida, que era então impressa no papel como a imagem correta. No entanto, a pressão exercida durante a impressão fazia com que a tinta se espalhasse além das linhas pretendidas devido à natureza originalmente plana da placa, resultando em qualidade de linha insatisfatória. Isso levou a melhorias, conhecidas como "processo de impressão offset", em que a superfície da placa é feita como a imagem correta, transferida para um rolo de borracha como uma imagem invertida durante a impressão, e depois para o papel como a imagem correta, melhorando assim a elasticidade da pressão de impressão.
A impressão offset primitiva era de mesa plana ou rotativa de mesa plana, evoluindo posteriormente para dois tipos: rotativa de mesa plana e rotativa rotativa. As máquinas rotativas de mesa plana eram usadas principalmente para fins especiais de impressão, como máquinas de prova, enquanto as rotativas rotativas eram usadas para impressão em papel e outros materiais. Na impressão rotativa de mesa plana, a placa de impressão é colocada plana, e a pressão é aplicada por cilindros. Esse método é semelhante às máquinas rotativas de mesa plana na impressão tipográfica. Na impressão rotativa rotativa, a placa de impressão é enrolada em um cilindro chamado cilindro de placa, enquanto outro cilindro na máquina, revestido com borracha, chamado cilindro de blanqueta, aplica pressão. Máquinas que usam essas três configurações básicas de cilindros são chamadas de "impressoras offset".
As vantagens da impressão offset incluem processo de confecção de placas fácil, baixo custo, registro de cores preciso, facilidade de duplicação de placas, tons de cor suaves e suaves, e a capacidade de lidar com grandes tiragens.
As desvantagens incluem fidelidade e vivacidade de cores reduzidas devido à influência da água e da tinta, cobertura de tinta fina na placa (utilizando apenas cerca de 70% de sua capacidade, exigindo impressão frente e verso para pôsteres para melhorar a cor), e aplicações limitadas para necessidades especiais de impressão.
Em 1798, o compositor austríaco (agora tcheco em Praga) Alois Senefelder (1771-1834) inventou a litografia, um método de impressão que imprime diretamente em uma superfície plana, iniciando assim a técnica conhecida como planografia. Ele também desenvolveu uma prensa litográfica de madeira. Senefelder inicialmente estudou direito, mas depois seguiu a composição, embora com pouco sucesso. Diante de dificuldades financeiras, voltou-se para a impressão de suas composições para venda, mas os custos de impressão eram altos e os lucros escassos. Ele então foi aprendiz em uma gráfica, mas não tinha capital para inovar por conta própria. Morando perto da Pedreira de Solnhofen, perto de Munique, onde havia abundância de calcário, usado para moer placas de cobre ou como substituto da gravura em placa de cobre, ele observou sua mãe lavando roupas e acidentalmente escreveu em uma laje de calcário com tinta gordurosa, que descobriu não poder ser lavada após vários dias. Isso o levou a experimentar tinta gordurosa em calcário, primeiro escrevendo texto invertido na pedra, depois aplicando uma mistura de ácido nítrico e goma arábica seguida de tinta, o que finalmente teve sucesso. Ele se referiu a isso como "impressão química". O termo "litografia" deriva das palavras gregas "pedra" (litho) e "escrita" (graphein), agora sinônimo de planografia.
Em 1834, Senefelder tornou-se Inspetor da Real Imprensa Bávara, mas faleceu em fevereiro do mesmo ano.
Em 1810, um alemão, F. Weishaept, auxiliou Senefelder na conclusão de uma prensa litográfica manual de ferro.
Em 1817, Senefelder tentou usar placas de zinco em vez de calcário para litografia, mas sem sucesso.
Em 1826, um francês, Niepce, inventou o processo heliográfico.
Em 1832 (Dinastia Qing, 11º ano de Daoguang), o missionário britânico W.H. Medhurst estabeleceu uma prensa litográfica em Macau para imprimir livros chineses.
Em 1837, um francês, G. Engelmann, inventou a cromolitografia.
Em 1840, um inventor britânico, M. Ponton, inventou o processo de albumina.
Em 1868, um alemão, J. Albert, inventou o colótipo.
Em 1869, um cientista britânico, D. Hauron, inventou a litografia tricromática usando mistura subtrativa de cores.
Em 1876 (Dinastia Qing, 2º ano de Guangxu), um francês, Padre Vénard, e um chinês, Qiu Ziangong, estabeleceram a Prensa Litográfica Tushehuan em Xangai para imprimir revistas da igreja.
A impressão offset baseia-se no princípio da repulsão entre água e óleo. O processo de impressão ocorre da seguinte forma:
Primeiramente, a porção da imagem entintada é formada na placa offset. A imagem pode ser desenhada diretamente na placa com um lápis oleoso ou criada usando um método fotográfico.
Em segundo lugar, a placa é umedecida com água. Como água e óleo se repelem, a água cobre as áreas de não imagem da placa, que são rejeitadas pela imagem.
Em terceiro lugar, toda a placa é coberta com tinta. Como água e tinta se repelem, a tinta é rejeitada pelas áreas umedecidas da placa, aderindo apenas às áreas oleosas da imagem.
Finalmente, o papel é pressionado contra a superfície da placa, transferindo a imagem entintada para o papel.
A impressão offset também é comumente chamada de litografia. Diferentemente da impressão tipográfica e da rotogravura, onde a imagem de impressão é elevada ou rebaixada na placa, na impressão offset, a imagem de impressão é apenas plana na superfície da placa. Durante o processo de impressão, à medida que o papel atrita contra a imagem, a imagem se desgasta rapidamente, especialmente quando a placa é usada em impressoras de alta velocidade. Para reduzir o desgaste nas áreas da imagem da placa, a imagem é primeiro transferida para uma blanqueta de borracha.
De acordo com registros disponíveis, a impressão offset foi inventada pelo alemão Alois Senefelder em 1798, que imprimia diretamente padrões oleosos no papel a partir de um bloco pesado de calcário. Vários tipos de placas offset são usados para impressoras offset de alta velocidade e de pequeno porte, que produzem mais do que qualquer outro método de impressão.
A impressão offset, inventada por Alois Senefelder da Boêmia em 1798, foi o primeiro novo processo de impressão desde a invenção da tipografia no século XV. Nos primórdios da impressão offset, usava-se calcário liso, daí o nome em inglês "lithography" ou "lithos", derivado da palavra grega antiga para "pedra". Depois que imagens à base de óleo eram aplicadas na pedra, ácido era gravado abaixo da superfície da pedra, e então uma solução de goma arábica era aplicada, que aderia apenas às áreas não oleosas e selava. Durante a impressão, a água aderia à superfície de goma arábica, mas não às partes oleosas, enquanto a tinta oleosa usada durante a impressão aderia às áreas oleosas da imagem.
Nos anos seguintes à invenção da impressão offset, esse processo de impressão foi usado para imagens multicoloridas, conhecido no século XIX como cromolitografia. Muitas gravuras e publicações cromolitográficas requintadas do século XIX ainda estão preservadas em museus nos Estados Unidos e na Europa. Cada cor usava uma placa de pedra separada. O principal desafio era o registro preciso das imagens.
Hoje, placas de alumínio são usadas na impressão offset. As placas são escovadas com uma textura granulada, ou "granulação", e depois revestidas com uma camada lisa de emulsão fotossensível. O negativo fotográfico da imagem desejada é colocado na placa e exposto, criando uma imagem positiva na emulsão. Após processamento químico, a emulsão não exposta é removida. A placa é montada em um rolo na impressora, e um rolo umedecedor passa sobre a placa, aplicando água nas áreas ásperas ou de não imagem da placa. Em seguida, um rolo de tinta passa sobre a placa, aplicando tinta apenas nas áreas lisas ou de imagem da placa.
Se essa imagem fosse transferida diretamente para o papel, produziria uma imagem invertida, mas o papel ficaria molhado. O método usado é passar um rolo coberto com tecido de borracha sobre a superfície da placa, que espreme a água e transfere a tinta. (Na realidade, o tecido de borracha é elástico e melhor na transferência da imagem, enquanto ainda transfere água, embora em quantidades menores, que podem ser ignoradas.)
O rolo passa sobre o papel, transferindo a tinta para o papel. Como a imagem é primeiro transferida para o rolo de tecido de borracha, esse processo também é chamado de "impressão offset". Esse termo origina-se da transferência offset da imagem da placa para o rolo de borracha e depois para o papel.
Ao longo dos anos, esse processo viu muitas inovações e melhorias tecnológicas, incluindo impressoras multicoloridas que podem imprimir várias cores em uma única passagem, sistemas de tinta Dahlgren que eliminam a necessidade de umedecimento (incorporando o umedecimento ao processo de entrega de tinta).
Na extremidade de entrada, os avanços na editoração eletrônica permitiram que quase qualquer pessoa produzisse layouts de qualidade profissional, e o desenvolvimento de máquinas de composição permitiu que as gráficas contornassem a etapa intermediária de fotocomposição; as máquinas de composição podem produzir diretamente filmes a partir de imagens geradas por computador. Desde o século XXI, as máquinas de gravação direta de placas eliminaram a necessidade de filmes e podem gravar diretamente na placa de impressão.
Princípio da Impressão sem Água
Sistema Toray
O sistema de impressão sem água Toray consiste em três componentes principais: placas sem água, tintas de impressão sem água especialmente formuladas e equipamentos de impressão equipados com um sistema de controle de temperatura.
A estrutura das placas sem água Toray é multicamadas. A camada inferior é uma base de alumínio, revestida com uma camada de polímero fotossensível como camada intermediária, e coberta com uma camada de 2 mícrons de resina de silicone. Dependendo do tipo de placa sem água Toray, sua tiragem varia de 150.000 a 600.000 impressões, com base em papel couché padrão. No entanto, se a superfície do papel for áspera, a tiragem pode diminuir. As placas sem água Toray são recicláveis, semelhantes às placas PS recicláveis tradicionais. Elas são adequadas para uso em várias impressoras offset de folhas e rotativas.
A exposição dessas placas pode ser feita usando unidades de exposição de quadro a vácuo tradicionais e fontes de luz, com tempos de exposição semelhantes aos das placas tradicionais. Durante a exposição, a intensidade da luz UV é controlada com base na densidade do filme, permitindo que a luz penetre na camada de resina de silicone e exponha a camada de polímero abaixo. A reação à luz na camada de polímero é muito precisa, resultando em alta resolução de placa de até 175 linhas por polegada, com uma faixa de pontos de 0,5% a 99,5%. O diagrama abaixo ilustra o mecanismo de formação de imagem de placas úmidas tradicionais em comparação com placas sem água.
Após a exposição, as placas são reveladas, um processo simples que envolve produtos químicos especializados e equipamentos mecânicos para processamento de placas sem água. A placa processada tem uma camada de resina de silicone na área de não imagem, que repele a tinta, enquanto na área de imagem, a camada de resina de silicone é removida, deixando para trás o material polimérico que atrai a tinta. Durante o design da placa, a placa pode ser seletivamente projetada para atrair ou repelir tinta sem o uso de água ou álcool.
A principal diferença entre a tinta sem água e a tinta tradicional está no tipo de resina e aglutinante usados. O aglutinante nas tintas de impressão sem água é selecionado com base em suas propriedades reológicas e é ligeiramente mais viscoso do que os aglutinantes em tintas tradicionais. O princípio da impressão sem água baseia-se no fato de que a camada de resina de silicone na área de não imagem da placa tem menor energia superficial. Se a viscosidade da tinta for alta, a atração molecular dentro da própria tinta é maior do que sua afinidade com a resina de silicone, resultando em forte repulsão à tinta nessas áreas.
A temperatura é um fator significativo que afeta a viscosidade. Como a água não está envolvida no processo de impressão sem água, não há substância para resfriar a superfície da placa. Devido ao atrito, a temperatura da superfície do cilindro de placa aumenta continuamente durante a impressão. Além disso, a alta viscosidade da tinta sem água e o atrito da tinta nos rolos também contribuem para um aumento na temperatura da superfície.
É por isso que o controle preciso de temperatura é essencial em equipamentos de impressão sem água. Os sistemas mais populares utilizam tecnologia de resfriamento por vibração, onde rolos de resfriamento por vibração ocos extraem refrigerante durante o processo de resfriamento. Essa estrutura tem sido usada por muitos anos em impressoras rotativas offset de alta velocidade. Após melhorias, também foi aplicada a equipamentos de impressão de folhas. Quase todos os fabricantes de impressoras de folhas oferecem rolos de vibração de tinta ocos para controle de temperatura. O diagrama abaixo ilustra um sistema típico de controle de temperatura em uma impressora sem água. O número de rolos de vibração de tinta afeta a eficácia do controle de temperatura.
A função do sistema de controle de temperatura é circular o refrigerante ao longo da trajetória dos rolos, removendo o calor gerado pelo movimento mecânico da unidade de impressão.
Vale ressaltar que esse tipo de sistema não é projetado para resfriar (ou refrigerar) os rolos de tinta, mas apenas para manter a temperatura ambiente inerente da impressora durante a operação normal. Manter uma temperatura constante é crucial para a viscosidade ideal da tinta. O diagrama abaixo ilustra a janela de temperatura ideal em um sistema de controle de temperatura de impressão sem água.
A prova em impressão sem água pode ser feita diretamente usando filme. No entanto, nem todos os sistemas analógicos podem reproduzir com precisão o baixo ganho de ponto da impressão sem água. Algumas empresas experientes em impressão sem água fornecem provas de alta precisão, enquanto outras utilizam sistemas de prova digital calibrados para obter bons resultados.
Sistema Presstek
O sistema de impressão Presstek PEARLdry consiste em dois componentes principais: placas de impressão e tintas sem água especialmente formuladas, que são muito semelhantes às tintas usadas pela Toray.
De acordo com a Presstek, a instalação de um sistema de controle de temperatura é opcional para as gráficas. No entanto, para obter tiragens maiores, recomenda-se instalar um sistema de controle de temperatura. A tiragem máxima das placas PEARLdry é de 50.000 impressões. As placas PEARLdry também são recicláveis, com tamanho máximo de placa de 23,75" x 29,4" (quatro páginas). O diagrama abaixo ilustra a placa negativa PEARLdry ABL usada na impressão sem água.
Semelhante às placas Toray, a camada superior das placas PEARLdry é uma camada de resina de silicone que repele a tinta. A camada intermediária é fotossensível, capaz de absorver tinta enquanto mantém a estabilidade da placa.
A formação de imagem e exposição das placas são feitas sem a necessidade de filme e revelação da placa. A tecnologia de formação de imagem usada é a formação de imagem ablativa, que emprega um conjunto de matrizes de diodos laser IR (infravermelho) para remover a camada de imagem de resina de silicone, expondo a camada de alumínio ou poliéster abaixo para absorção de tinta. Durante a formação de imagem, os lasers aquecem rapidamente a camada de imagem, causando expansão de gás que separa a imagem e a camada superior de resina de silicone da placa. Uma vez formada a imagem na placa, ela é destacada e montada na impressora. Esse sistema permite a formação direta de imagem na placa na impressora (como o formato A3 de 8 páginas GTP-DI ou Quickmaster DI), ou a formação de imagem fora da impressora usando a unidade de exposição PEARLsetter da Presstek. Os tamanhos de formação de imagem fora da linha incluem A3 de 8 páginas (15,75"x20") e A2 de 4 páginas (23,75"x29,4"). Para formatos maiores até 40 polegadas (102cm), a formação de imagem de placas de grande formato pode ser alcançada usando máquinas de formação de imagem térmica direta. Com o surgimento de vários sistemas PostScript, a impressão sem água pode ser provada usando vários tipos de sistemas de prova digital, como impressoras jato de tinta Iris e 3M Rainbow.
Vantagens
Ambientalmente correto: Elimina o uso de solução de fonte, tornando-o altamente benéfico para o meio ambiente.
Cores consistentes: Sem um sistema de umedecimento, as variações de cor nos materiais impressos são minimizadas durante o processo de impressão.
Boa saturação de cor: A impressão sem água atinge aproximadamente 20% mais densidade de cor do que os padrões SWOP (Especificações para Publicações Offset Rotativas, um conjunto de tintas comumente usado nos Estados Unidos).
Ganho de ponto: Excelente reprodução de detalhes, com a impressão sem água exibindo baixo ganho de ponto, permitindo a impressão de trabalhos com alta lineatura de tela com excelente reprodução de detalhes. Mesmo com uma lineatura de tela de 175 linhas por polegada, a impressão sem água produz excelentes resultados.
Ampla gama de substratos: A impressão sem água pode ser usada em papéis e substratos que a impressão tradicional não pode, como papéis revestidos. Sem um sistema de umedecimento, muitos problemas relacionados ao papel na impressão tradicional são eliminados.
Tempo de preparação de impressão curto: Aproximadamente 40% menor que o tempo de preparação da impressão tradicional.
Impacto Ambiental
Avanço na proteção ambiental.
Ar puro, fontes abundantes de água, florestas densas e condições de trabalho seguras são metas ambientais perseguidas por países em todo o mundo. No entanto, em algumas áreas, a indústria gráfica causou sérios danos ambientais. A impressão sem água pode fazer contribuições significativas para a proteção ambiental.
Eliminação de compostos orgânicos voláteis (COVs).
A impressão sem água elimina o uso de COVs encontrados em soluções de fonte. Alguns COVs podem destruir a camada de ozônio e contribuir para o aquecimento global. Ao usar tintas à base de água, a impressão sem água se despede dos COVs.
A revolução na tecnologia de tintas elimina a necessidade de solventes orgânicos na limpeza de blanquetas de borracha, reduzindo muito a emissão de COVs. As soluções de lavagem consistem em 93% de água e 7% de surfactantes inofensivos (como sabão), tornando-se agentes de limpeza à base de água.
Proteção dos recursos hídricos.
Em 1995, 92% da população global tinha acesso a fontes suficientes de água. No entanto, se os recursos hídricos continuarem a ser consumidos no ritmo atual, até 2050, apenas 58% da população global terá acesso a água suficiente. No futuro, alguns países podem até entrar em guerra por recursos hídricos.
A impressão sem água pode proteger os recursos hídricos. Por exemplo, uma gráfica suíça que introduziu a primeira geração mundial de impressoras rotativas offset sem água economiza 250.000 litros de água anualmente. A maior parte dessa água seria de outra forma retirada de um lago próximo, que serve como fonte de água para quase dez mil pessoas.
Proteção dos recursos florestais.
Produzir uma tonelada de papel requer o uso de 17 árvores grandes, o suficiente para fornecer papel para 20 pessoas lerem jornais por um ano.
Embora a destruição das florestas forneça matéria-prima para a produção de papel, também destrói os habitats naturais de inúmeras flora e fauna, perturbando severamente o equilíbrio ecológico.
Devido ao rápido processo de secagem da tinta na impressão sem água, as folhas podem ser imediatamente registradas e a consistência de cor mantida durante a impressão, resultando em uma redução de 30% a 40% no consumo de papel em comparação com a impressão tradicional. Isso não apenas protege as florestas, mas também reduz significativamente os custos de produção.
Um ambiente mais limpo e humanos mais saudáveis.
Trabalhadores gráficos que inalam gases contendo compostos orgânicos tóxicos o dia todo danificam significativamente sua saúde, afetando a função renal e pulmonar, causando pele seca e até levando a dermatites e danos ao sistema nervoso, entre outros problemas.
O dano à saúde mais sério ocorre quando os trabalhadores usam solventes de alta volatilidade para limpar blanquetas de borracha.
Claramente, a impressão sem água, que elimina o uso de sistemas de fonte, remove substâncias tóxicas dos solventes de limpeza de blanquetas, protegendo não apenas o ar, o solo e a água, mas também a saúde humana.
Comparação com a Impressão Tradicional
Cores mais brilhantes e vivas. A comparação de impressos entre impressão sem água e tradicional mostra que os impressos sem água têm maior contraste, com áreas de sombra mais escuras e realces mais brilhantes. A impressão sem água pode alcançar qualidade de impressão que a impressão tradicional não consegue.
Reprodução de cores mais precisa. Os impressos sem água têm maior densidade de tinta, permitindo imagens mais ricas e realistas em comparação com impressos tradicionais.
Melhor resolução. Os impressos sem água parecem mais nítidos e vibrantes em comparação com os impressos tradicionais. A impressão sem água usa uma lineatura de tela de 300 linhas por polegada, enquanto a impressão tradicional usa 175 linhas por polegada.
Gama de cores maior. A impressão sem água alcança melhor qualidade de impressão. Devido ao seu baixo ganho de ponto, detalhes finos em áreas de sombra podem ser claramente reproduzidos. Em particular, a maior densidade de tinta nos impressos sem água expande a gama de cores, resultando em cores mais saturadas.
O diagrama abaixo mostra os espaços de gama de cores de três tipos de impressão medidos usando um densitômetro SPM100. O espaço de gama de cores da impressão tradicional é significativamente menor que o da impressão sem água.
Devido à alta densidade de tinta, o perímetro da gama de cores da impressão sem água em folhas é 21,3% maior que o da impressão offset rotativa tradicional, e 13% maior que o da impressão em folhas tradicional.