Tietoa syväpainosta

Syväpaino

Syväpainomenetelmän kehitti 1875 itävaltalainen Karl Klietsch. Painaminen tapahtui kaiverretulla metallilevyllä. Metallilevyn syvennykset täytettiin painovärillä, liikaväri poistettiin raakelilla ja tämän jälkeen väri siirrettiin levyltä paperille. Syväpainomenetelmä on kehittynyt grafiikan ja taiteen monistamismenetelmästä. Ensin tehtiin kuvalaatta, johon kaiverrettiin käsin ja myöhemmin myös syövytettiin pieniä erikokoisia kuppeja, jotka muodostaa painoaiheen. Laatalle levitettiin väriä ja ylimäärä kaavittiin pois terällä, jota kutsutaan raakeliksi. Lopuksi kuva siirrettiin paperille telaamalla tai puristamalla paperi laatan päälle, jolloin väri siirtyi kupeista paperiin. Menetelmän teollistuminen perustui värinlevityksen, raakeloinnin ja painamisen koneelliseen automatisointiin sekä painavan pinnan muuttamiseen pyöriväksi sylinteriksi. Teollistumisen voidaan katsoa alkaneen vuonna 1910 Saksassa, kun Freiburger Zeitung painettiin syväpainosylintereiltä. Painojälki oli huomattavasti parempi kuin sen aikaisissa kohopainokoneissa.

Syväpainomenetelmässä painavat pinnat ovat painamattomia osia alempana muodostaen syvennyksiä, joihin painoväri levitetään, joka on nestemäistä. Näiden syvennyksien tai toiselta nimeltään kuppien syvyys vaihtelee muutamasta mikrometristä muutamaan kymmeneen mikrometriin. Painamattomilta osilta väri pyyhitään pois metalliterällä, raakelilla, ja paperi puristetaan painopintaa vasten niin, että väri syvennyksistä siirtyy paperille. Laakapainomenetelmässä painavat ja painamattomat osat painopintaa ovat samalla korkeudella ja eroavat toisistaan kemiallisesti niin, ettei painopinnalle ensin levitettävä vesi tartu pinnan painaviin osiin. Painoväri ei tartu niihin osiin painopintaa, jotka ovat kostutusvesikalvon peittämiä, mutta kyllä kuiviksi jääneisiin, painaviin osiin, joista väri siirtyy kumikankaan kautta paperille.

Syväpainossa värinsiirtoa tehostetaan kupeista paperille käyttämällä sähköavusteista värinsiirtoa. Painovärin kuivaus tapahtuu ilmavirran avulla (ei voida käyttää heatsetista tuttua liekkikuivatusta, koska painoväri on herkästi palavaa). Ilmaa puhalletaan 60 kuutiota ja osa ilmavirrasta käytetään uudestaan ja lopusta ilmavirtaan kyllästyneestä ilmasta otetaan talteen liuotinaine.

Syväpainokoneita on sekä arkkipainokoneita että rotaatiopainokoneita, mutta offsetarkkipainokone on syrjäyttänyt syväpainon arkkipainokoneet. Arkkisyväpainokoneita käytetään lähinnä pakkausteollisuudessa suurten väripintojen ja erikoisvärien, kuten esim. metallivärien painamiseen sekä painosmäärältään suurien yksiväristen etikettien valmistukseen. Fotopolymeerillä päällystetyillä sylintereillä varustettuja arkkisyväpainokoneita käytetään myös lisävärien painamiseen esim. offsetilla painettuihin tuotteisiin. Erikoispainotöissä kuten setelien ja postimerkkien painatuksessa arkkisyväpainokoneita käytetään edelleen. Syväpainorotaatiot saattavat olla jopa olla 10- 15 –yksikköisiä ja niiden leveys yli 2 m. Syväpainomenetelmä on tyypillinen suuripainoksisten aikakausilehtien painomenetelmä. Paperille painavissa syväpainorullakoneissa painopinta-alat ja painamisnopeudet ovat suurempia kuin offsetkoneissa, joten ne soveltuvat hyvin sivu- ja painosmäärältään suurien painotuotteiden valmistukseen.

Erikoistuotteiden valmistukseen soveltuvat koneet on kehitetty tarkasti ko. tuotteen ja siinä käytettävän materiaalin mukaiseksi. Tällaisia erikoispainokoneita käytetään mm. etikettien, käärepaperien, tapettien ja muiden pinnoitteiden valmistukseen. Suhteellisen hidas ja kallis painopinnan valmistus estää syväpainon käytön sanomalehtipainatuksessa, sen sijaan suuripainoksisissa aikakauslehdissä se pääsee erinomaisesti oikeuksiinsa painopinnan suuren painoskestävyyden ja kuvien korkealaatuisuuden ansiosta.

Syväpainomenetelmät jakautuvat kolmeen eri päätyyppiin painopinnan rasterikuppirakenteen mukaan, eli konventionaaliseen, autotyyppiseen ja puoliautotyyppiseen syväpainoon. Konventionaalisessa syväpainosylinterissä rasterikuppien pinta-ala on kauttaaltaan yhtä suuri, mutta niiden syvyys vaihtelee. Sylinterin valmistuksessa käytetään jatkuvasävyisiä positiivifilmejä. Autotyyppisessä syväpainossa kaikki kupit ovat yhtä syviä, mutta niiden pinta-ala vaihtelee; tätä menetelmää käytetään yleisesti pakkausten ja kankaiden painamiseen. Puoliautotyyppisessä syväpainossa rasterikuppien pinta-ala ja syvyys vaihtelevat. Sylinterin valmistuksessa käytetään rasterifilmejä, ja menetelmää käytetään varsinkin levikiltään suurten yli 100 000 kappaleen painoksissa aikakauslehtien painamiseen.

Painosylinteri on teräsputkea, jonka seinämän paksuus riippuu sylinterin pituudesta riippuen esim. 170 cm levyisellä sylinterillä se on n. 25 mm. Sylinterin päähän on kiinnitetty hitsaamalla akselitapit. Sylinterin pinnassa on 1-3 mm peruskuparikerros, jonka pintaan kuparoidaan elektrolyysimenetelmällä uutta painotyötä varten uusi n. 0,12 mm paksuinen irtokuparikerros, johon painopinta syövytetään tai kaiverretaan. Akselitappien päissä on tavallisesti rullalaakereiden sisärenkaat ja toisessa päässä irrotettava vetopyörä, joka useimmiten on suorahampainen hammaspyörä.

Painettu pintakupari revitään irti sylinterin pinnalta ja poistetaan romukuparin joukkoon. Sylinterin runko tarkastetaan. Pintakuparointi kestää elektrolyysimenetelmällä puoli tuntia. Tämän jälkeen sylinteri on valmis joko syövytykseen tai kaiverrukseen. Syövytyksen tai kaivertamisen jälkeen kuparikerros voidaan kromata ja siten suojata kulumista vastaan suuria painoksia painettaessa. Jos painava pinta syövytetään perinteisin menetelmin eikä skannerin ohjauksessa, sekä teksti että kuvat siirretään positiiveista käyttämällä herkistettyä gelatiiniemulsiota, jota kutsutaan pigmenttipaperiksi. Työskentely pigmenttipaperilla tapahtuu keltaisessa suojavalossa ja lämpötilan tulee olla 21, sekä suhteellisen kosteuden 60%, koska pigmenttipaperi on materiaalina vaikeasti hallittava. Se valotetaan ensin syväpainorasterin läpi (koostuu pienistä, läpinäkyvien viivojen ympäröimistä, himmeistä ruuduista) voimakasta valolähdettä käyttäen. Seuraavaksi valotetaan positiivifilmi pigmenttipaperille. Tällöin pigmenttipaperin gelatiinikerros kovettuu näiltä kohdin. Varsinainen ylivienti on se vaihe, kun valotettu pigmenttipaperi siirretään kumitelan puristuksella, veden avulla kuparisylinterin pintaan. Pigmenttipaperi siirretään sitten painosylinterin pinnalle, tukikalvo poistetaan ja pigmenttipaperi kehitetään lämpimässä vedessä, joka huuhtelee kovettumatta jääneen gelatiinin pois; kovettunut gelatiini puolestaan muodostaa syövytysaihion. Tavallisesti kehitysvaihe vie aikaa noin 30 min. johon kuuluu lämminvesikehitys, vesijäähdytys ja spriihuuhtelu kuivauksineen.

Kehityksen jälkeisessä peittovaiheessa peitetään lakalla sylinteriltä pois kaikki paljas kupari, kantit, teipinjäljet ja mahdolliset roskat yms. tarpeeton. Peittolakan kuivuttua sylinteri nostetaan nosturilla syövytyskoneeseen. Painosylinteri syövytetään ferrikloridiliuoksella, jonka tunkeutumisnopeus kupariin riippuu gelatiinikerroksen paksuudesta. Varsinainen syöpyminen kestää noin 6 min. Syöpymisen kulkua voidaan myös ohjata syövytyshapon lämpötilalla ja sylinterin pyörimisnopeudella syövytyskylvyssä. Tämän jälkeen sylinteri huuhdellaan koneessa vedellä syöpymisprosessin lopettamiseksi ja siirretään pesukaukaloon pesua ja kuivausta varten. Painavan pinnan kaiverrusmenetelmiä on useita. Sähkömekaanisessa kaiverruksessa painettava kuvio luetaan skannerilla, jonka lähettämät signaalit ohjaavat rasterikuppeja leikkaavan kaiverrusterän liikkeitä. Toisessa menetelmässä käytetään lasersädettä, joka syövyttää sylinterin pintaa skannerin lähettämien viestien voimakkuuden mukaan. Painosylinterit valmistettiin syövyttämällä, kunnes 1960-luvulla kehitettiin kone, joka kaiversi lukemalla valokuvaustekniikalla valmistettuja sivufilmejä. Kaiverruskone kehittyi 1980-luvulla siten, että voitiin käyttää muissakin painomenetelmissä tuttuja rasteroituja filmejä. Tämän mahdollisti kaiverruskoneen filminlukupäiden optinen rakennemuutos. Rasteroitujen filmien valmistaminen oli yksinkertaisempaa, tasalaatuisempaa ja edullisempaa kuin sävyfilmien.

Painosylinterit kaiverretaan nykyisin suoraan koko sivuaineiston sisältävistä tiedostoista ilman filmejä. Tämän suorakaiverruksen etuna on parantunut yksityiskohtien toistokyky sekä kaikkien filmivälivaiheiden jääminen pois kuvan-, tekstin- ja sivunvalmistuksesta. Sivufilmejä voidaan käyttää edelleenkin, jos aineisto ei ole käytettävissä digitaalisessa muodossa. Sähkömekaaninen kaiverrus kuuluu puoliautotyyppiseen lajiin, jossa sekä rasterikupin syvyys että pinta-ala vaihtelevat. Syväpainossa joudutaan kaiverrus suorittamaan sävyntoiston asettamissa hyvin tiukoissa rajoissa. Tämä on vaikeaa, koska syväpainossa työskennellään hyvin pienissä kaiverrussyvyyksissä, sillä rasterikupin syvyys vaikutti myös sävyntoistoon. Kaiverrettavan sylinterin suuri koko ja paino vaihtelevat, mikä aiheuttaa suuria vaatimuksia kaiverruskoneen toiminnoille ja rakenteelle. Kaiverruksen aikana sylinteri pyörii nopeudella 1000 kierrosta/min. ja silloin metrin pituisen sylinterin kaiverrusaika on n. 25 min.

Kromaus on työvaihe, jossa kuparisylinteri elektrolyyttisesti päällystetään kulutusta kestävällä noin 3-5 mikronin kromipinnalla. Samalla mahdollistetaan tällä pinnoituksella paitsi painojäljen parempi siisteys ja sylinterin kulumiskestävyys, niin myöskin parempi poistokorjausten suorittaminen. Kun sylinteri on siirtynyt korjailuun, suoritetaan korjailutoimet niiden ohjeiden mukaan, joita vedostarkastus korjailua varten antaa vedokseen merkittynä. Sylinterinkorjailu on siis viimeinen vaihe, ennen kuin sylinteri siirtyy joko välivarastoon painovalmiina, tai suoraan painokoneelle. Sylinterinkorjailu on hankalaa ja aikaa vievää puuhailua.

Syövytysvaiheen tai kaiverruksen päätyttyä sylinteri sijoitetaan paikoilleen painokoneeseen. Sitten tehdään painamista edeltävät valmistelut: painosylinteri kohdistetaan ja lukitaan paikoilleen kohdistuksen säätölaitteen avulla puristussylinterin alapuolelle. Sähkösilmän avulla tapahtuva kohdistuslaitteen automaattinen ohjaus varmistaa väripainatuksen tarkkuuden. Painoväri levittyy painosylinterille sen pyöriessä painovärikaukalossa. Liiallinen painoväri pyyhitään pois sylinteriltä taipuisan raakelin avulla, jolloin ei-painavat alueet jäävät puhtaiksi. Syväpainomenetelmässä paperille voidaan siirtää enemmän painoväriä kuin muissa yleisissä painomenetelmissä. Tämän ansiosta kuvien värit toistuvat kirkkaina ja voimakkaina. Samalle se mahdollistaa korkeatasoisen painojäljen halvemmallekin paperilaadulle. Painosylinterin halkaisijoiden kokovalikoiman ja painokoneen taittolaitteen muutettavan katkaisupituuden ansiosta painotuotteen kokoa voidaan muuttaa joustavasti. Koska lopputuotteesta ei yleensä tarvitse leikata juuri lainkaan paperia pois, paperihukka jää pieneksi. Nykyaikaisessa suorakaiverruksessa ei tarvita sivufilmejä, jolloin tuotannossa säästetään suuri määrä filmijätettä ja kemikaaleja. Näin ollen myös ympäristörasitus pienenee. Painosylinterien valmistuksessa ja painamisessa tarvittavat materiaalit, kuten kupari ja liuottimet, kerätään talteen hyvällä hyötysuhteella.

Rainarotaatiokoneissa paperi syötetään painokoneeseen rullasta ja se kulkee syövytetyn painosylinterin ja kovalla kumikerroksella päällystetyn puristussylinterin välitse. Sylinterien välinen puristus on huomattava, minkä johdosta painosylinterin syvennyksissä oleva painoväri puristuu paperille, jolle kuva näin siirtyy.

Teräspaino

Teräspaino on painomenetelmänä syväpaino, jossa se aikaan paperiin kohouman ja väri muodostaa kohokuvion paperille. Ilman painoväriä painettaessa syntyy paperille kohotettu väritön kuvio laatan mukaan. Painolaattaan kaiverretaan painoaihe peilikuvana. Painokone levittää värin laatan päälle ja pyyhkii sen pois niin, että väriä jää vain teräslaatan kaiverruksiin. Voimakkaan puristuksen johdosta syvennyksissä oleva väri siirtyy paperiin muodostaen reliefivaikutteisen korkokuvan. Teräspaino on syväpainomenetelmä vaikka aikaansaatu painatusjälki on kohokuvio. Mitä syvempi on kaiverrus, sitä enemmän väriä ja korkeampi teksti siirtyy paperille. Teräspaino tuli Suomeen tsaarivallan jälkeen Tilgmannille. Teräspainolla painettiin postimerkkejä, seteleitä ja veromerkkejä. Tilgmannilla kivipainossa Lönnrotinkadun ja Annankadun kulmassa työskenteli vuonna 1939 954 työntekijää ja yhtiön muissa tuotantolaitoksissa 456 työntekijää. Tilgmannilla oli kivipaino, kohopaino, syväpaino, offset ja teräspainomenetelmä käytössä.

Kirjallisuuta:

Tuula Lehtinen. Syväpaino: metalligrafiikan uudet ja perinteiset menetelmät” (Aalto yliopisto taideteollisen korkeakoulun julkaisu 2010)