凹版印刷是当今四大印刷方式之一。1460年,意大利人菲尼格拉发明了雕刻金属 凹版印刷法。菲尼格拉为意大利金饰雕刻技师,常为顾客雕刻金属版,并在金属版的凹 纹处涂以色泽用作装饰。一天,菲尼格拉晚上加班雕刻金属版,蜡烛油误滴落在所刻的 金属版上,第二天的早上菲尼格拉看见版上有一层蜡膜,然后他揭起蜡膜,看到凹纹处 所涂色料竟转移附着在蜡膜上,形成凸起的花纹,并且颜色非常鲜艳。菲尼格拉随后就 涂抹彩色的油墨到雕刻版上,然后擦去平面上没有凹纹部份的油墨,将纸覆在雕刻版上 压了一会,竟然得到了精美的印刷品。于是菲尼格拉发明了雕刻凹版印刷。凹版印刷多 用于彩色图像、广告和包装印刷,以及专业纸钞印刷。凹版印刷的印刷品具有细腻厚实的特点。
根据国家标准(GB9851. 6—90)的定义,凹版印刷是使用凹版施印的一种印刷方 式。印刷时,首先把凹下去的线划或凹下的图文部分用油墨填充,再用准备好的承印材 料压在其上,在印刷压力下承印材料把油墨黏走,形成印迹。因此,蚀刻、针刻和照相 凹版都属于凹版印刷的印版。
�D、凹版制作工艺
(一)凹版的结构和特点
凹版印刷是利其印版特点来命名的,凹 印印版具有明显的特征。凹版 印刷的印版,印刷部分低于空白部分,而凹陷 程度又随图像的层次而深浅不同,图像层次越 暗,其深度越深,空白部分则在同一平面上。
凹印版按图文形成的方式不同,可分为雕 刻凹版和腐蚀凹版两大类。(www.0871ys.com)
1. 雕刻凹版
雕刻凹版是利用手工、机械或电子控制雕 刻刀在铜质或钢质滚筒上把图文部分挖掉,为 了表现图像的层次,挖去的深度和宽度各不 同。深处附着的油墨多,印出的色调浓厚;浅 处油墨少印出的色调淡薄。雕刻凹版有手工雕 刻、机械雕刻、电子雕刻凹版三种。
(1) 手工雕刻凹版是采用手工刻制和半 机械加工相结合的方法,按照尺寸要求,把原 稿刻制在印版上的制版方式。
(2) 机械雕刻凹版是采用雕刻机直接雕 刻或蚀刻的方法制成的雕刻凹版。
(3) 电子雕刻凹版是应用电子雕刻机来代替手工和机械雕刻所制成的凹版。
电子雕刻凹版是在电子雕刻机上利用光电原理,根据原稿中不同层次的图文对光源
反射不同的光量(若用透射原稿则透过不同光量),通过光电转换产生相对应的电量, 控制雕刻刀具升降的距离,对预先处理好的金属版面进行雕刻,获得需要的图文。电子 雕刻凹版是目前应用最多的凹版。
2. 腐蚀凹版
腐蚀凹版是使用照相和化学腐蚀方法,根据所需复制的图文制作的凹版。腐蚀凹版 分为照相凹版、照相网点凹版。
(1)照相凹版又称影写版,这是目前常用的一种凹版。
照相凹版的制作方法是把原稿制成阳图片,然后覆盖在碳素纸上进行曝光,使碳素 纸上的明胶感光。受光充足部分明胶感光充分而硬化。反之,未受光部分的明胶则不发 生硬化。硬化部分相当于阳图片上的明亮部分,图像部分的明胶则感光不充分或未感 光,将经过曝光的碳素纸仔细地包贴在镀铜后经过研磨的滚筒表面上,使硬化的感光胶 膜转移到滚筒表面形成防蚀层,经显影、腐蚀而得到凹版。
由于粘贴在滚筒表面上的感光胶膜厚薄不同,腐蚀后凹下的深度也不同,这些不同 的深度就相对应地表现图像的层次。图像最暗部分,印版凹陷深度最大,印刷品的油墨 层最厚;图像最明亮部分的油墨层最薄或无墨层,介于二者之间部分的油墨的厚度依次也相应变化。这样就较完整地再现图像的细微层次,增强复制品的真实感。这种印版用 来印刷照片之类的原稿最为适宜。
(2)照相网点凹版直接在印版滚筒表面涂布感光液,然后覆上网点阳图片晒版, 在光的作用下,空白部分的胶膜感光硬化。在腐蚀过程中,这些硬化了的胶膜保护滚筒 表面不被腐蚀,形成非图文部分,而图文部分则被腐蚀形成深度相同而面积大小不同的 网点,构成了所需要的凹印印版。
照相网点凹版的特点是不用碳素纸转移图像,采用网点的阳图片进行晒版。印刷 时,全版面涂布油墨后,用刮墨机械刮去平面上(即空白部分)的油墨,使油墨只保 留在版面低凹的印刷版上,再在版面上放置吸墨力强的承印物,施以较大的压力,使版 面上印刷部分的油墨转移到承印物上,获得印刷品。因版面上印刷部分凹陷的深浅不 同,所以印刷部分的油墨量就不等,印刷成品上的油墨层厚度也不一致,油墨多的部分 显得颜色较浓,油墨少的部分颜色就淡,因而可使图像显得有浓淡不等的色调层次。
(二)电子雕刻凹版的制作流程
电子雕刻凹版是制作凹版的最常见的方法。电子雕刻凹版工艺相对成熟,控制简 单,层次还原逼真。缺点是实地的上墨量有限,墨层对有些粗糙的承印物遮盖力不足; 由于机械雕刻的网穴与网穴之间有网墙分割,由网穴组成的线条边缘不可避免出现锯齿 边,印刷时细小文字不清晰,且易断线或糊版。
电子雕刻凹版制作工艺的主要步骤有印版基体制作、印版滚筒镀铜处理、原稿 (或设计)图像文件制作、印版图像电子雕刻制作、印版滚筒镀铬。其中,印版基体制 作及印版镀铜滚筒处理是与原稿(或设计)图像文件制作同步进行的,当印版镀铜滚 筒处理与原稿(或设计)图像文件制作完成后,才可进行印版图像电子雕刻制作,最 后印版镀铬。
1. 印版基体制作
印版基体的材料一般为无缝钢管,也有少数采用铝材料制作的。因钢管价格低且坚 固牢实,大多数都采用钢管,重量从10kg (窄幅小机型印刷机)到几百kg (宽幅大机 型印刷机、单色凹版印刷机)。钢管的壁厚从l�mm到30mm,大尺寸滚筒则更厚。
按印刷机的需要,印版分为无轴和有轴类,一般小型软包装印刷机均用无轴空心印 版,大型印刷机用有轴印版。在制作前,首先会由印刷厂提供其印刷机所用版滚筒的图 纸,然后完全按照图纸要求选取合适的无缝钢管切割、焊接法兰、车倒角、研磨版滚筒 表面。如果是带轴类的还要在印版的轴上加热封套,再经过必要的精度检验,达到图纸 技术要求。
需要注意的是无论做出的原版如何好或者电子雕刻的数据如何精确,若不能制出�{ 精度的印版基体,仍无法保证印刷品的质量,从这方面来说凹版可以说是各种印刷版中 要求最严格的,其制造过程中用的各种精密加工机械设备有力地保证了版滚筒的精度要求。
2. 印版滚筒镀铜处理
不论印版滚筒基体是钢或铝,在制作制版铜层之前,都要在其新加工出来的滚筒表 面镀预镀层,先镀镍或镀铜,然后镀制铜层。这个铜层是电子雕刻的工作面,所以它的 质量必须达到纯度高、品粒细的要求,另外镀层表面应光滑无凹陷、无条纹等,还有镀层要有足够的硬度和韧性。
硫酸盐镀铜工艺是目前工艺较为先进的酸性高速硬质电镀铜法,其阴极电流密度可 以在13 ~20A/dm2范围内变化,所制得的铜层硬度为维氏(210 ±10) HV,能满足电 雕版的要求。高速电镀所用阳极消耗较快,阳极选用球形铜块能尽量扩大阳极实际表面 积,防止阳极钝化。又因纯铜阳极溶解不良,易产生铜粉,影响铜层质量,所以常采用 含磷0.1%的铜阳极,由于Cu3P (非化学计算成分)的存在,在相同条件下溶解均匀 且有较高的溶解速度。
要注意的是电解镀铜要达到相当的速度和质量要求,添加剂是必不可少的,其选择 要具体到工艺规范。铜层镀好以后,还要经过车磨联合机切削或研磨机研磨、抛光机抛 光等工序制作,使版滚筒的直径公差、平行度公差及表面光洁度均达到要求。
由于工艺等原因制得的铜层有时难免出现砂眼、短划痕等缺陷。补救方法为清洁修 正区域,把辊滚筒作为阴极,从整流器正极引一导线,裸露部分用棉花包裹,浸渍电键 液作阳极在待修正区域上来回轻擦,直到完全补镀上铜为止,要注意电压的调整,以防 镀层烧焦,造成刷镀层与制版铜层的结合力不强而前功尽弃。最后用水磨砂纸打磨或再 次研磨即可。(www.0871ys.com)
3•原稿(或设计)图像文件制作
首先要了解客户的要求,是原稿复制,还是在原稿的基础上进行再设计,然后对原 稿扫描,要求扫描得到的图像清晰,色彩尽量接近原稿,文字线条清晰不要有虚影,尺 寸不要变形等,然后按照客户要求结合凹版印刷的特点使用专业处理软件(如Photoshop、 Illustrator、 Freehand、 Coreldraw 等) 对图像、文字等进行制作处理。在处理过程 中,要遵循以下原则:
(1) 电分图整体调整为主,尽量不要局部分开调整,否则容易出现局部色偏现象, 能用曲线调整的,尽量不要用选校。
(2) 能用专色制作的,尽量用专色制作,以保证印刷稳定。
(3) 对于一些小印刷机用的印版,因其速度慢,转移差,应将电分图和喷图整体 稍做加深,便于印刷。
(4) 细小文字的应适当加粗,线条宽度小于0.2mm的也应适当加粗,以保证能雕刻出来。
(5) 图像的色彩管理一定要到位,否则最终印版很难达到客户的要求。
4.印版图像电子雕刻制作
制版公司在图像文件制作完成后,需对图像文件进行RIP,然后在电雕工作站上进 行操作,具体步骤有定电雕工艺、拼版、装印版、试雕刻、雕刻。
(1) 根据需要选定各色所用的电雕工艺,即网线、网角、曲线、暗调、通道、高 光、针角、边缘增强;然后再按照客户要求的拼版图进行拼版,即设置滚筒周长、雕刻 宽度、套版线的位置、各色图案的位置及横向、竖向的数量、设置雕刻方式(螺旋、 步进、无缝接)。
(2) 装印版准备雕刻,在雕刻以前,要将版滚筒表面进行清洁、润滑处理,使其 在雕刻中不易打针、滑伤版面。
(3) 进行试雕刻,按照所定雕刻工艺参数,选用所需电雕针角,试出需要的网点暗调、通道、高光的大小。
(4)进行正式雕刻,雕刻完成后,注意检查版面有无滑伤、打针等不正常现象。
值得注意的是常用的电雕针有90°、100°、110°、120°、130°、140°,电雕的网线 范围从401Pi至2001Pi,电雕网角从30°至60°,其产生的工艺参数匹配有很多种,能否 正确选用,直接关系到客户的产品质量,在使用时一定要慎重。
5.印版滚筒镀铬
凹印版滚筒经过电雕在铜层上形成网穴以后,版滚筒制作就算完成了。但印刷过程 中油墨掉落于铜层表面非网孔部分时,铜面容易被刮刀刮伤,因此要在铜层表面镀上一 层l0|xm左右的硬铬层。
在镀铬这一道程序里,需要经过清洗、脱脂、镀铬、抛光。清洗与脱脂的目的是将 版面的油脂、脏污去掉。抛光则是为了把镀铬过程中网穴边缘的毛刺打磨掉。
凹印版滚筒表面所镀铬层有很高的硬度及高度的耐磨性和化学稳定性,通过镀铬使 印版表面的铜层不受损伤是制作印刷版滚筒必须的一道程序,而要提高印版的耐印力主 要也是提高铬层的硬度。如印数要达80万印,铬的硬度需要950HV左右。铬层硬度与 温度、电流密度、铬酐及硫酸的含量都有密切的关系,需要严格控制。
(三)凹版的网线数和网穴特点
凹版的网穴与平版网点的形成完全不同。在 凹版网穴的雕刻中,每一个网穴是在雕刻刀的一 次运动完成的。因此,网穴的形态是一次确定的 。这对凹版印刷中网穴角度和加 网线数的控制构成了一定的限制。
上图为网穴形态
1.凹版的网穴特点
为了在彩色复制过程中避免出现龟纹,减少 印刷过程中颜色的波动,必须要对凹版印刷中各 分色印版进行不同网线角度的设定。由于凹版印 刷中印版的网穴是雕刻刀一次雕刻形成的,因 此,在电子雕刻凹版中,网穴的角度只能通过网穴形态的变化,即通过对网穴的开口的 拉长和网穴开口的压扁来实现。
在电子雕刻凹版中,能够选用的网点形状只有菱形,由于凹版印刷中网线角度为共 同相邻网穴之间的连线与水平线之间的夹角,因此,开口网穴等边长的网穴排列其网穴 角度为45°,开口网穴压扁的网穴排列其网穴角度小于45°,开口网穴拉长的网穴排列 其网穴角度大于45°,不同开口网穴构成不同的网线角度。在实际的 电子雕刻凹版中,网穴排列的角度可以在30°〜60°之间变化。(www.0871ys.com)
上图为凹版网穴角度
在电子雕刻凹版中需要注意的是:
(1) 网点角度越大,网穴水平方向的宽度越小,网穴值越大。
(2) 在雕刻网线数相同的条件下,单位面积的网穴深度和通沟宽度大小有关。
45°角的网穴深度最大,网点角度为38°、30°和60°的网穴深度相对较浅。打样样 张的反射密度值接从大到小的顺序分别是45°网角>38。网角>30。网角>60。网角。
(3) 在电子雕刻凹版制版中,网穴角度的安排为黄版、白版(塑料印刷)和黑版 一般采用45°,青版一般采用30°,品红版一般采用60°,金版、专色版一般也采用45° 网角,对于雕刻网线数高、网穴质量要求好而精细的产品,一般会采用38°网角。
在电子雕刻凹版中凹版的网穴深度和网线角度 是由雕针角度的大小直接控制的。网穴倒锥型角度 和深度的变化,在相同加网线数的情况下,雕刻网 穴时若电子雕刻针的角度越大,则倒锥型角度也越 大,网穴深度越浅;反之,电子雕刻针角角度越小,倒锥型角度也越小,同时网穴深度越深。(www.0871ys.com)
大多数制版公司制作里印电子雕刻印版时,一 般采用的电子雕刻针针角范围为90° ~ 150°,而制作表印电子雕刻印版及印布、香烟版等凹印版一般采用110°雕针角度,但也有选用100° 雕针角度的。
2.凹版的网线数
凹版网线数决定印品所表现的图像层次的丰富程度,凹版网线数与网穴宽度值和反 射密度值有密切的关系。
(1) 雕刻网线数与网穴宽度和深度成反比,雕刻网线数低,单个网穴宽度大、深 度就深。反之则单个网穴宽度小、深度浅。
(2) 在高光区域,雕刻网线数高的反射密度与雕刻网线数低的反射密度相差不大。
(3) 在暗调区域,雕刻网线数低的网穴比雕刻网线数高的网穴大而深。雕刻网线 数低的网穴储墨量大、承印物墨层较厚。因此暗调区域雕刻网线数低的反射密度大。
(4) 雕刻网线数低时,印张中、暗调层次易被拉开,暗调不易并级。而雕刻网线 数高时,中暗调有压缩,虽然层次丰富,但易并级。
(5) 雕刻网线数低,网穴粗而疏,版滚筒同印张的图文边缘有明显锯齿。线数高, 网穴细而密,版滚筒同印张的图文边缘无明显锯齿。
(6) 相邻网点百分比两级间的网穴差值随雕刻网线数变化。
雕刻网线数低,相邻网点百分比两级间的网穴差值较大,雕刻网线数高,相邻网点 百分比两级间的网穴差值较小。
(7) 印刷低档产品、实地和文字一般宜用50 ~ 65线/厘米低线数雕刻;印普通产 品一般用65 ~ 75线/厘米雕刻;印刷高档制品则用80 ~ 120线/厘米雕刻为佳。
但是电子雕刻凹版的加网线数与平版印刷的加网线数不同,电子雕刻凹版的加网线 数不能准确地描述其网点数量。
比如,凹版印刷中使用70线/厘米的加网线数时,45°加网角度在水平和垂直方向上网格的个数都是70行,每平方厘米的面积内可以雕刻4900个网穴,但是对于30°的 网穴角度而言,在水平方向有92. 13行网格,在垂直方向上有53. 20行网格,每平方厘 米的单位面积内有4901. 31个网穴;对于60°的网穴角度而言,在水平方向上有53. 20 行网格,在垂直方向有92. 13行网格,每平方厘米的单位面积内有4901. 31个网穴。由 此看来,在凹版印刷中,使用单位面积内网穴的数量,即加网线数的平方来描述会更好 一些。(www.0871ys.com)
(四)数字雕版工艺的介绍
凹版制版方式多种多样,随着印刷制版技术的迅速提高,数字制版逐渐占据了市场 主流。数字制版就是原稿在被复制到印版上的过程中色彩信息以数字信号的形式在传 递。它的主要优点有:
(1) 简化了制版流程,制作好的图文通过计算机控制就能得到印版。
(2) 降低了制版直接成本,免除了胶片的费用。
(3) 减少了色彩还原过程中信号的损失,更有利于色彩管理。
(4) 解决了图形在滚筒上的连续无缝拼接,对于装饰、纺织等领域实用性大大 加强。
(5) 幅面尺寸变化更自由,目前国内可制2800mm x2000mm幅面的印版,完全不 受照排机输出胶片的限制。
(6) 可为在同一滚筒上实施多次工艺提供精确定位,同一版上可以有不同线数、 不同网线角度的网点。
根据国内现有实际情况,凹印的数字制版有三种方式,电子雕刻凹版方式、激光刻 膜及后腐蚀处理方式和电镀合金的激光直接烧蚀制版方式。电子雕刻凹版方式前面已经 介绍,下面简单了解一下激光刻膜及后腐蚀处理方式和电镀合金的激光直接烧蚀制版方式。
1. 激光刻膜及后腐蚀工艺
激光刻膜及后腐蚀工艺是继电子雕刻之后又一种先进的数字制版方式,它和电子雕 刻一样通过接口接受分色处理过的图像文件,将加网后的图文信号送至激光调制器,激 光作用于滚筒表面预涂的保护层而使铜或铁底露出,再经过不同时间的腐蚀在滚筒上形 成大小不同的网点凹坑。
激光刻膜工艺克服了电雕版文字及细线条发毛、发虚的弱点,突出了含墨量高、颜 色厚实、字迹清晰、经久耐用的特点,同传统的照相凹版制版相比又具有加网精度高, 任意编辑网形,无接缝等优点。适用于烟包版、防伪印刷等文字特别细小但要求清晰度 高的印版,可用于货币、证券、票务等高精度防伪印刷以及高档烟酒包装,在精细压纹 辊和涂胶辊制作工艺中更具优势。
另外还有一种感光剂激光方式,利用紫激光对图文部分的感光层曝光再冲洗。其他 工艺与激光刻膜方式基本相同。
2.电镀合金的激光直接烧蚀制版方式
电镀合金的激光直接烧蚀制版是以无接触的照射方式将镀锌的表面锌层气化而形成 网点,再镀硬铬就完成了整个工序。选择锌是因为它的物理特性(熔点、沸点、硬度) 和反射特性比铜更适合激光烧蚀。
电镀合金的激光直接烧蚀制版方式是通过调整每一个激光脉冲点的能量和聚焦点直径来生成不同大小、不同深度的网点,目前最大网点140|xm、深35pm,主要适用烟包 和防伪印刷。激光烧蚀技术会随着激光技术的发展而迅速普及,它不需机械调整,细线 和文字较清晰,比腐蚀更容易控制层次。
昆明彩印厂家,昆明印刷厂编辑。
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