Техническая сущность изобретения Гуттенберга - Реферат

Новый принцип перенесения изображения был освоен в результате изобретения технологии набивки или набойки тканей в IV – V вв. Прежде узор на ткани получался либо при самом тканье, либо с помощью вышивки или рисунка; теперь же научились оттискивать изображения с рельефа на доске. На поверхности доски оставлялись те части рисунка, которые должны отпечататься, а всё остальное («фон»), вырезалось, выскабливалось. Для того чтобы изображение перешло на ткань, не требуется такой сильный нажим, как при штамповке: печатную форму покрывают жидкой краской и прикладывают к ткани.

Первым по времени способом механического размножения книг была ксилография (обрезная гравюра на дереве). Она возникла в буддийских монастырях Китая в правление династии Тан (618-907). Форму для ксилографической печати изготавливали следующим образом: на гладкой деревянной доске наносили рисунок или ряды письменных знаков; линии рисунка обрезали, оставляя их выпуклыми, а пространство между линиями углубляли, вынимая древесину. Рельефные линии на доске смазывали краской и получали оттиск-отпечаток на бумаге или на другом материале. Вначале оттискивание с доски производилось печатниками ксилографических книг вручную. Доску клали на стол печатающей плоскостью кверху и накатывали краской; затем осторожно накладывали на нее лист бумаги, придавливали и протирали тампоном – плоской подушечкой из кожи, набитой конским волосом, соломой или тряпками и снабжённой рукояткой. При печатании тампоном нельзя было использовать оборотную сторону бумаги, т.к. контуры рисунка глубоко вдавливались в неё.

Древнейшей известной печатной книгой считается «Алмазная Сутра» – индийское сочинение в китайском переводе. Эта книга имеет форму свитка: 4,9 м длины, 30,5 см ширины, и состоит из 7 листов бумаги, склеенных в ленту: 6 листов текста и гравюра, изображающей Будду.

С X в., после создания ксилографического типографского станка книгопечатание в Китае быстро развивается. В XI – XII вв. оно появляется в Корее, Японии и Средней Азии.

В Западной Европе ксилография появилась около 1400 г. Ксилографическим способом печатали народные картинки (почти исключительно религиозного содержания), а также игральные карты, производство которых было сильно развито в первой половине XV в.

Государственный деятель и учёный-эрудит Китая Шень Ко (1031-1095) впервые изложил способ печати при помощи наборного шрифта в своей работе «Записки о ручье снов» в 1088 г., приписав данное новшество неизвестному мастеру Би (Пи) Шэну. Шень Ко описал технологический процесс производства литер (лат. littera – буква) из обожжённой глины, процесс печати и изготовление наборных шрифтов.

Литеры с тонкими письменными знаками мастер вырезал из вязкой глины и обжигал на огне. Затем он приготовлял железную дощечку и покрывал её смесью сосновой смолы, воска и бумажной золы. На дощечку накладывалась железная рамка, в которую и помещались литеры, вплотную одна к другой. Рамка, заполненная литерами, образовывала одну печатную доску. Би Шен помещал её над огнём, чтобы подогреть и смягчить клейкий состав, после чего он брал совершенно гладкую доску, накладывал её на дощечку с набором и нажимал, чтобы выровнять поверхность литер. По окончании печатания литеры на железной дощечке опять держались над огнём, чтобы смягчить клейкую массу; после чего мастер наносил рукой профессиональный удар по оборотной стороне дощечки, так что литеры выпадали из рамки практически чистыми и не были запачканы клеем. Это позволяло использовать литеры по нескольку раз.

Для удобства набора позднее были разработаны специальные круглые наборные столы. Это изобретение связывают с именем начальника уезда Цзиндэ (пров. Аньхой) Ван Чжэня (1260-1330) – автора известной книги «Нун шу» (Книга о земледелии), изданной в 1314 г., в приложении к которой он привёл обзор истории наборного шрифта.

В дальнейшем была разработана собственно словолитная техника. Это произошло в Корее, где техника книгопечатания была развита даже больше, чем в Китае. По инициативе короля Хтаи Тьёна в 1403 г. были отлиты из бронзы 100 тыс. литер шрифта. До 1516 г. были созданы ещё девять наборов литер; два из них были отлиты в 1420 и 1434 гг. Сохранилось много книг, напечатанных металлическими литерами в Корее в XV в. Затем печатание медными литерами проникло из Кореи в Китай (конец XV в.) и в Японию (1596).

Точная дата рождения Йо́ханна Генсфляйша цур Ладена цум Гу́тенберга (нем. Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg) неизвестна. Называют самые разные годы – от 1394-го до 1406-го. Юбилей же принято отмечать на рубеже столетий, например, шестисотлетие праздновали в 2000 г. Будущий изобретатель родился в городе Майнце в богатой семье. О детстве и юношеских годах, воспитании и образовании Гутенберга ничего не известно. Полагают, что ещё в молодом возрасте он освоил технику различных работ по металлу: резьбу печатей и штемпелей для чеканки монет, а также ювелирное искусство. Недавно была выдвинута гипотеза о том, что в 1418 – 1420 гг. Иоганн Гуттенберг слушал лекции в Эрфуртском университете. В 1430 – 1444 гг. Гуттенберг жил в Страсбурге, где занимался разнообразным ремеслом: изготовлял золотые изделия и зеркала, шлифовал драгоценные камни. Видимо там он и предпринял первые опыты книгопечатания. Некоторые исследователи предполагают, что в 1445 – 1446 гг. Гуттенберг побывал во Франции – в Авиньоне. Архивные документы рассказывают о неких опытах «искусственного письма», которые здесь проводил выходец из Чехии Прокоп Вальдфогель.

В 1447 г. изобретатель возвращается в Майнц. В Майнце была основана типография, в которой первоначально печатались небольшие издания – календари, учебники латинской грамматики, индульгенции. Ни на одном из первопечатных изданий имени мастера не обнаружено. Поэтому ученые высказывают разные мнения об авторстве этих изданий. Но все исследователи единодушно приписывают Иоганну Гуттенбергу прекрасно напечатанную латинскую Библию, которую называют 42-строчной – по числу строк на полосе. Это замечательное издание, сохранившееся в 49 экземплярах и многих фрагментах, тщательно изучено исследователями – инкунабуловедами и неоднократно факсимильно переиздавалось. Два экземпляра 42-строчной Библии, вывезенных в послевоенные годы из Германии, в настоящее время находятся в Москве – в Российской государственной библиотеке и в Научной библиотеке Московского университета.

Чтобы напечатать Библию, Иоганн Гутенберг занял у богатого горожанина Майнца Иоганна Фуста 1600 гульденов, которые не сумел вовремя отдать. Состоялся судебный процесс, описанный в так называемом Хельмаспергеровском нотариальном акте, составленном 6 ноября 1455 г. Изобретатель книгопечатания сохранил за собой сравнительно небольшую полиграфическую мастерскую. Возможно, в 1458 – 1460 гг. здесь была напечатана 36-строчная Библия, которую некоторые исследователи приписывают работавшему в городе Бамберге типографу Альбрехту Пфистеру. Библия эта сохранилась всего в 13 экземплярах. Последним изданием Иоганна Гутенберга был «Католикон» – латинская грамматика и толковый словарь, составленные И. Бальбусом. В этом издании есть колофон, в котором указана дата печатания – 1460 г. Но имя типографа и здесь не названо.

Жизнь Иоганна Гутенберга прошла в неустанных трудах и хлопотах. Лишь в последние годы он получил возможность жить, не заботясь о хлебе насущном. Архиепископ Адольф Нассауский, признавая несомненные заслуги Гуттенберга перед Церковью, пожаловал ему придворный чин и пожизненную пенсию. В 1913 г. на страницах одной из старопечатных книг найдена запись о смерти Иоганна Гуттенберга с указанием точной даты – 3 февраля 1468 г.

Гуттенбергом были осуществлены технически самые ответственные изобретения, на которых основано книгопечатание: словолитный прибор, типографский сплав – гарт, пресс для печатного станка и разработаны основные технологические процессы:

• словолитный процесс – изготовление литер в большом количестве;
• наборный процесс – изготовление печатной формы, составляемой из отдельных литер;
• печатный процесс – множественное изготовление красочных оттисков.

Чтобы воплотить в жизнь данные процессы, необходимо было предварительно решить ряд инженерных и технологических проблем. Таким образом, изобретение немецкого мастера было комплексным, оно вобрало в себя несколько новаторских решений. Отдельные части полиграфического процесса были известны и до Гуттенберга, но это, ни в коей мере не умаляет заслуг великого немца.

Первым этапом на пути изобретателя было гравирование рельефного выпуклого и зеркального изображения шрифтового знака на торце металлического бруска с прямоугольным сечением. В качестве материала для такого бруска в XVI столетии стали использовать сталь. В русской технической литературе брусок получил название «пуансона» (от франц. Poinçon). Немецкие полиграфисты в этом случае используют термины Schriftstempel или Schriftprägestempelt, а английские – letter punch. При вдавливании пуансона в более мягкую металлическую пластину получается углубленное прямое изображение шрифтового знака. Такая металлическая пластина теперь называется матрицей (нем. – Matrize, франц. – matrice, англ. – matrix). Матрица служит в качестве формы для отливки типографских литер. Очевидно, что с помощью одного пуансона можно выдавить большое количество одинаковых матриц, а с одной и той же матрицы – отлить множество одинаковых литер.

Данная технология была известна задолго до времен Гуттенберга и прошла многовековую апробацию в монетном производстве, где издавна применялись металлические штемпели. Для изготовления матриц был необходим металл, который бы, с одной стороны, легко поддавался тиснению, а с другой – не размягчался при заливке в него расплавленного металла, из которого изготавливались типографские литеры. Таким металлом издавна служила медь, именно из меди выполнены старейшие сохранившиеся до наших дней матрицы (их относят к началу XVI в.). Эти матрицы хранятся в музее фирмы «Иоганн Энсхеде и сыновья» в голландском городе Харлеме. Матрицы изготовлены с помощью пуансонов, которые выгравировал мастер Хенрик Питерзон из Роттердама.

Изготовление типографского шрифта было очень трудоёмким, ведь изготовлять пуансоны и матрицы приходилось для очень большого количества знаков, во много раз превышающего число знаков латинского алфавита. Изобретатель изготовлял каждый алфавитный знак во множестве вариантов. Его целью было, как можно точнее имитировать рукописные тексты, чтобы печатная книга походила на рукопись. При этом количество пуансонов, а значит, и матриц приближалось к тысяче.

Два измерения литеры должны были быть одинаковы не только для всех экземпляров одной и той же буквы, но и для всех, без мельчайшего исключения, знаков одного шрифта. Гравёр пуансонов воспроизводит изумительные по точности стилистического замысла (и по размерам) рисунки букв; но ему пришлось бы, сверх того, обеспечивать идеальное совпадение, как роста, так и кегля, – труд явно неблагодарный и малоэффективный по конечному результату. Необходима была особая разборная литейная форма с подвижными стенками. Таким образом, именно словолитная форма, по сути, является ядром изобретения. Без этого ключевого приспособления для множественного воспроизведения литер книгопечатание не стало бы относительно дешевым и мощным средством распространения информации.

Подвижная стенка позволяла при разной ширине литер одного кегля обеспечивать их одинаковую высоту, а рост литеры (т.е. длина её ножки), одинаковый не только для данного кегля, но и для всех шрифтов, автоматически обеспечивался размерами самого прибора.

Многие исследователи полагают, что для отливки литер Иоганн Гуттенберг использовал сплав, состоявший из 70 % (масс.) свинца, 25 % (масс.) олова и 5 % (масс.) сурьмы (примерно такой же состав имеет современный типографский сплав – гарт (нем. Hartblei – твёрдый свинец)). Однако, скорее всего, Гуттенберг отливал шрифт из чистого олова. Самое раннее известное нам упоминание о типографском металле относится к 1474 г. В одной из книг Иоганна Цайнера – типографа, работавшего в городе Ульме, – сказано, что она отпечатана при помощи stagnis characteribus, то есть оловянных литер. В описи 1499 г. севильской типографии Мейнгарда Унгута упомянуто «150 фунтов олова для литья литер». На московском Печатном дворе шрифт отливали из чистого олова вплоть до XVII в.

Старейшие типографские литеры, сохранившиеся до наших дней, были найдены в 1878 г. в г. Сьоне (Франция). Они были отлиты около 1479 г., а сейчас хранятся в Парижской Национальной библиотеке. Однако химический анализ литер не проводился. Первое техническое описание процесса отливки литер, а также сведения о составе типографского сплава имеются в труде итальянского инженера Ванноччо Бирингуччо «Пиротехния», изданном в 1540 г. в Венеции. О процессе тиснения матриц Бирингуччо пишет: «Буквы выдавливаются в куске меди с помощью стального штампа». Словолитную форму он описывает следующими словами: «Точно обработанный словолитный инструмент изготовляют из бронзы или из латуни. Он состоит из двух частей, подогнанных друг к другу таким образом, чтобы получить нужную высоту и ширину шрифта. Внутри форма сделана таким образом, чтобы в неё можно было вставлять матрицу». Бирингуччо сообщает и о составе типографского сплава: «3/4 высококачественного олова, 1/8 свинца и 1/8 сурьмы». В стихотворении Ганса Сакса, датированного 1580 г., речь идет о типографском сплаве, включавшем олово, свинец и висмут.

Расплавленная сурьма (а также – висмут и галлий), в отличие от других металлов, при затвердевании увеличивает свой объём. Поэтому при отливке шрифта типографский сплав, содержащий сурьму, застывая в литейной матрице, расширяется, благодаря чему плотно ее заполняет, и, следовательно, очень точно воспроизводит зеркальное изображение буквы, цифры или какого-либо иного знака, который затем, при печати, должен быть перенесен на бумагу. Помимо этого, сурьма придает типографскому сплаву твёрдость и износостойкость – весьма важные свойства, если учесть, что каждая литера выполняет свои функции десятки тысяч раз.

Пуансоны и матрицы, словолитная форма и состав типографского сплава, конструктивные и технологические приёмы создания которых были найдены в XV в., в течение многих десятилетий принципиально не изменялись. Они служили человечеству не менее 400 лет – до тех пор, пока в середине XIX в. в практику полиграфического производства не вошли шрифтолитейные машины.

Судя по всему, большинство операций Гуттенберг осуществлял вручную, а механизировано было лишь получение оттиска, происходившее под большим давлением. По подсчетам специалистов давление пресса при печати 42-строчной Библии, главного издания Гуттенберга, должно было составлять четыре с половиной тонны. Печатный стан Иоганна Гуттенберга позволял достигать эту величину, сравнительно несильно нажимая на рычаг, приводящий во вращение нажимной винт. Это было большим достижением, ибо значительно сокращало время рабочего процесса и снижало его трудоёмкость.

Задумываясь над тем, как механизировать операцию получения печатного оттиска, Гуттенберг в качестве первоосновы мог использовать уже существовавшие к тому времени механизмы для создания давления между двумя горизонтальными плоскостями. Первый из таких механизмов – пресс, который применялся в виноделии. Виноград укладывали на столе со стоком, под которым ставили бочку. По бокам стола были расположены две массивные вертикальные балки, в пазах которых была подвижно установлена горизонтальная доска. Давление создавалось с помощью винтового шпинделя, ходившего в гайке, закрепленной в горизонтальной перекладине между двумя вертикальными балками. Шпиндель вращался с помощью прикрепленного к нему колеса, которое приводилось в движение веревкой, наматываемой на ворот.

Аналогичную конструкцию имел пресс для обжимки влажных стоп бумаги в бумагоделательном производстве. Стопу помещали на горизонтальную перекладину, закрепленную между вертикальными балками. Прижим осуществлялся подвижной горизонтальной доской, приводимой в движение нажимным винтом. Винт вращался рычагом, вставленным в отверстие в буксе. Винт можно было фиксировать в определенном положении с помощью храпового механизма.

Ни в виноделии, ни в бумагоделательном производстве не ставилась задача обеспечить механический подъём нажимной доски после прессования. Строго параллельное расположение доски по отношению к поверхности стола в этих случаях также не требовалась. Решить эти задачи предстояло Иоганну Гутенбергу при сооружении типографского станка.

Строгую параллельность горизонтальных плоскостей вряд ли можно было обеспечить техническими средствами XV столетия. Европейский изобретатель книгопечатания решил пойти по другому пути. Равномерность натиска по всей поверхности печатной формы он обеспечил с помощью мягкого материала – ткани или пергамента, – помещённого между нажимной плитой и листом бумаги, лежащим на смазанной краской форме. Материал как бы скрадывал «непараллельность» плоскостей и их неровности. Такой материал впоследствии получил название декеля.
Состав краски стал одним из компонентов изобретения Иоганна Гутенберга. Он не мог применять краску, которая использовалась при печатании гравюр – на металлическую поверхность краска ложилась не так, как на деревянную.

Первые печатники делали краску из сажи, смешивая её с льняным маслом – олифой. Важную роль играли всевозможные добавки. Об этом стало известно в 1980-е гг., в результате исследований, проведённых междисциплинарной исследовательской группой Калифорнийского университета в Дэвисе (США). В 1982 – 1986 гг. комплексно изучались старопечатные издания, вышедшие в Майнце и Бамберге. Среди них была и 42-строчная Библия.

Конструкция ручного типографского стана, разработанная Иоганном Гуттенбергом, была весьма рациональна и практична. Поэтому она без принципиальных изменений служила человечеству достаточно долго – почти 400 лет.

Надо сказать, что издания Иоганна Гуттенберга и, прежде всего, 42-строчная Библия поражают сегодня иссиня-черными, немного поблёскивающими текстовыми полосами, которые кажутся отпечатанными лишь вчера. Среди присадок к основным составляющим типографской краски Иоганна Гуттенберга были обнаружены медь, сера и свинец. Металлические компоненты весьма характерны именно для материала, который использовался изобретателем книгопечатания. В каком виде, и каким образом эти компоненты добавлялись в краску, и делалось ли это сознательно, пока остается тайной. Но, по мнению исследователей Калифорнийского университета, именно свинец стал причиной непривычного блеска текстовых полос изданий Гуттенберга.

Современники по достоинству оценили значение и перспективы нового способа издания лиетратуры. Уже в 1474 г. Вернер Ролевинк в своей хронике писал: «Замечательное искусство книгопечатания было изобретено в Майнце. Это искусство искусств, наука наук. Его чрезвычайная продуктивность позволила вызволить из мрака сокровища знаний и мудрости, чтобы обогатить и просветить мир».

Книгопечатание распространилось с поразительной для того времени быстротой по странам Западной и Восточной Европы, а в дальнейшем и по всему миру. За первые 25 лет после изобретения Гутенберга книгопечатание проникло в Италию, Голландию, Чехословакию, Швейцарию, Францию.
В 1494 г. в Венеции была создана типография Альда Мануция (1447/49-1515), просуществовавшая почти столетие и имевшая огромное значение для развития издательского дела. Два замечательных нововведения в области книжной техники делают имя Альда Мануция бессмертным: первое – создание нового типа шрифтов (курсив), второе – введение серийного стандартного формата книг. Благодаря курсивному шрифту, мелкому и убористому, удалось обширные тексты уместить в книгах небольшого формата и этим значительно удешевить их. В результате Альд Мануций стал практически первым типографом, сумевшим поставить производство книги на коммерческий путь. Немаловажное значение для сбыта продукции имел выбор текстов – Мануций в основном издавал вошедшие в моду труды античных авторов.

Большинство исследователей сходятся во мнении, что основой изобретения Гуттенберга является способ отливки типографского шрифта – остальные составляющие печатного станка были известны и ранее. Таким образом, именно искусство работы с металлом лежит в основе этого изобретения, определившего направление развитие человечества.