淺析凹版印刷技術

凹版印刷是當今四大印刷方式之一。凹版印刷與凸版印刷相反，其版面上的圖文部分低于印刷平面，以印版表面凹下的深淺來呈現原稿上暈染多變的濃淡層次。如果圖文部分凹進的深，填人的油墨量多，壓印后承印物面上留下的墨層就厚；圖文部分凹下的淺，所容納的油墨量少，壓印后在承印物面上留下的墨層就薄。印版墨量的多少和原稿圖文的明暗層次相對應。印刷時，先使印版滾筒通過墨槽或用傳墨棍使油墨涂滿整個印版，然后用刮墨刀，刮去附著在空白部分的油墨，而填充在凹陷的空穴中的油墨，在適當的印刷壓力下，被轉移到承印物表面。凹版印刷具有速度快(可達300m／min以上)、印版耐印力高(可達300～400萬印)、印品墨色厚實、色彩豐富、清晰明快、反差適度、形象逼真、產品規格多樣等優點。能在紙、鋁箔、塑料軟包裝、厚紙紙容器、液體紙器、商標等承印物上印刷。
隨著科學技術的發展，目前國內外凹版印刷的范圍越來越大，適合多種材料的印刷，例如彩色包裝箱的預印，采用凹版預印生產的紙箱比傳統方式生產的紙箱質量好、強度高、成本低；并向多色(可達12色)、高速(300m／min以上)、自動化(套準自動控制和強力控制等)、聯機化(將凹版印刷的后續工藝與印刷連續進行)等方向發展。
凹版印刷主要包括：制版、印刷及質量控制。
一、凹版制版
目前凹版制版主要有：直接腐蝕凹版、電子雕刻凹版、激光雕刻凹版、電子束雕刻凹版等。
直接腐蝕凹版，是在經重鉻酸鹽敏化過的碳素紙上，先曬制凹印網格，再曬制連續調陽圖，然后將碳素紙上的圖像轉移到滾筒上，通過顯影、填版、腐蝕而制得印版。直接腐蝕凹版由于主要由人工直接控制，因此制版穩定性、實地密度均勻性、再版重復性、文字清晰度均較差，一般僅用于普通塑料軟包裝印刷。
電子雕刻凹版是用電子雕刻機直接對凹版滾筒進行雕刻。它是通過掃描頭對原稿進行掃描，得到密度光信號，經過光電轉換成為電信號，在經電子計算機進行一系列的處理后，傳輸到輸出端，驅動電子雕刻頭，在銅滾筒上進行雕刻，而制成凹印印版。
激光雕刻凹版是利用激光雕刻機雕刻凹版滾筒；而電子束雕刻凹版是利用電子束凹版雕刻機雕刻凹版滾筒。
電子雕刻凹版由于按照原稿的深淺層次，凹版雕刻機的掃描頭把它一一轉換為大小不同的電信號，通過鉆石刻針振動的強弱不同，在滾筒表面雕刻出深淺不同的網點，對應于原稿的光亮部分，網點即淺又小，而對應于原稿的暗調部分，網點即深又大。由于圖像的層次再現是通過網點的大小和深淺的變化來達到的，所以電子雕刻凹版能夠真實反映原稿的層次。其制版穩定性、實地密度均勻性、再版重復性優良，印出的圖文非常清晰。
激光雕刻凹版和電子束雕刻凹版由于設備成本太高，帶來了制版成本費用提高。雖然這兩種方法雕刻出得印版質量非常高。但目前還是使用量較少，絕大多數凹版目前仍然以電子雕刻為主。
為保證電子雕刻凹版的質量，行業標準中規定了雕刻網穴的大小及深淺(見表1)。但網穴的大小及深淺隨機型(不同公司的產品)、網線線數、刻刀的新舊程度、刻刀的角度、銅層厚度(銅層硬度為維氏180～210)及產品質量要求的影響，可變因數較多，行業標準中僅以70線／cm，130°刻刀角度和新刻刀為例。
二．凹版印刷工藝
凹版印刷采用園壓園輪轉式的直接印刷方式。其特點是：印刷機結構簡單，印版耐印力高，印刷速度快，印刷品墨色厚實，層次豐富，大批量印刷時成本較低。凹版印刷的分類方式較多，按照用途可分成三類：書刊凹印機、軟包裝凹印機、硬包裝凹印機。書刊凹印機用以印刷雜志、書刊、畫報等，后面配有折頁裝置；軟包裝凹印機用以印刷玻璃紙、塑料薄膜、鋁箔及紙等包裝用材料，后面可配復合、上光、模切等裝置。按照塑料方式可分為兩類：單張紙凹印機和卷筒料凹印機，大多使用卷筒料凹印機。按照印刷色數分類，可分為單色凹印機和多色凹印機。按照印刷色組排列位置分類，可分為衛星式凹印機和組合式凹印機。衛星式凹印機幾個色組共用一個壓印滾筒，組合式凹印機每個色組呈水平排列成流水線。
凹版印刷，按照工作任務單和樣張的要求以領取油墨、承印物；然后安裝印刷滾筒；調整壓印滾筒上的包襯物，使印版上各部分的壓力一致；并調整刮墨刀對印版的角度和距離，開機試印。試印樣張合格后，經車間主管人員和客戶簽字，即可正式印刷。下面以組合式凹印機為例對印刷工藝作一簡單介紹：
1．放卷裝置與調節
1)卷筒紙架 卷筒紙架把卷筒紙或塑料薄膜卷用錐形頂尖安裝在印刷機上，當紙卷將近用完時，自動接紙裝置將新紙卷或塑料薄膜卷自動粘接到運轉的紙帶上，同時切斷舊紙尾，完成不停機換卷。
2)張力自控系統 紙張或薄膜在印前放卷過程中，多色印刷過程中或印后收紙過程中都需要保持一定的張力，張力太大易產生縱向皺紋，張力太小易產生橫向皺紋，總之，張力的波動會影響套印的準確性。
表2列出的是幾種卷筒承印材料在印刷機不同部分的張力值。
3)紙帶橫向規矩調偏裝置 為了保證承印材料卷帶進入印刷部分或復卷時橫向規矩保持一致，需要橫向調偏。橫向調偏或通過氣(液)壓缸調整或通過橫向規矩調節輥調節。
2. 刮刀和壓印滾筒調節
1)刮刀調節 刮刀刮去印版表面油墨所需的壓力和抗拒油墨沖擊力所需的壓力之和，壓力與印刷速度成正比，一般速度快，壓力相應要大。另外，刮刀與印版的夾角的選擇，一般為30°～70°。這樣可保持刀口不傷版面，還可使印出的產品質量較為理想。
2)調整壓印滾筒 印版滾筒上好后即可調整壓印滾筒。針對不同承印物，壓印滾筒的印刷壓力不同。例：玻璃紙、塑料薄膜，印刷壓力為1～5pa。銅板紙、薄卡紙，印刷壓力為8～15pa。白板紙等印刷壓力為20-30pa。
2．油墨干燥溫度的調節
凹印油墨目前基本上都是溶劑型油墨，印刷時，操作者應根據承印材料的種類、印刷速度、圖文面積、墨層厚度調整各單元的干燥溫度。干燥溫度不易過高，一般應控制在80℃以下，最高也不要超過100℃。否則會引起承印材料收縮，影響套準，過低則油墨干燥不良。
4. 套印
機器調整好后便可進行套印，首先用手動調節鈕將版面套準，然后即可進行電腦調整。套印的縱向誤差依靠張力調節，橫向誤差依靠紙帶橫向位置控制系統和推拉印版滾筒調節。表3為塑料薄膜的套印誤差要求。
5. 正式印刷中對印樣的核對
正式印刷時，操作者要不斷將印樣與標準樣核對，檢查是否有誤差，并進行必要的調整。
二，凹版印刷故障及排除
在凹版印刷中，除容易引起火災外，還有各種各樣的故障，其中較為常見的故障及排除方法有以下幾種：
①油墨溢出：其現象為油墨滿版部分產生斑點、花紋，主要原因是由于油墨粘度過低，油墨的流動性過大，印刷速度低，油墨干燥太慢或有靜電。排除的方法是添加原墨及調整劑，以提高油墨粘度，降低流動性，也可以提高印刷速度或改變刮墨刀的角度。
②油墨在版紋中干燥并埋版：油墨的干燥速度太快造成油墨在版紋中干燥。造成埋版的原因較多，如油墨顏料顆粒較大、異物混入、油墨固著劑再溶性差、油墨粘度過高、印版著墨孔過淺等。排除方法是降低油墨的干燥速度，增加油墨的溶劑量，改善油墨的再溶性，清除異物，降低油墨的粘度。同時還應防止干燥裝置的熱風吹至版面，引起版紋內油墨的干固。
③印刷品盲糊起毛：主要是靜電造成的，應去除承印物及油墨的靜電，提高承印物的濕度，或在油墨中添加極性溶劑、調整劑提高油墨的粘度，適當提高印刷速度。
④印品光澤不佳：加入適量的原墨，也可適當地提高油墨的干燥速度，更換優質的承印材料。
⑤疊色不良：先印的油墨墨膜有排墨性，造成的原因是疊色各油墨粘度不匹配，疊色用的油墨干燥速度不匹配。可以降低油墨的粘度，減慢重疊油墨的干燥速度。
⑥反印及堆墨：印刷品的反面，因堆放而粘有油墨，造成的原因是油墨中的溶劑，含有少量的高沸點的成分，致使溶劑蒸發速度過于緩慢，油墨中增塑劑及可塑性樹脂過多，干燥裝置不佳，印版著墨孔過深，印刷車間內相對濕度過大等。排除的方法是選擇溶劑脫離性好的樹脂，減少油墨中的增塑劑、可塑性樹脂的含量，適當加入反印防止劑，油墨中使用的溶劑盡量用沸點范圍狹窄的溶劑。改進干燥裝置，提高干燥效率。使用著墨孔淺的滾筒，并改善環境條件。
⑦刮痕：引起印刷品上有刮痕的原因主要有刮墨刀損傷、刮墨刀加壓不適當、刮墨刀角度不正確，油墨中混入異物、油墨粘度過高、油墨附著力太強、顏料粒子過于粗硬，印版滾筒有刮痕、凹凸不平、修正不良等。排除的方法是使用不含異物的油墨，使用剩墨前先過濾，調整油墨的粘度、干燥性、附著性，使用優質的刮墨刀，調整刮墨刀的壓力及角度，修正印版滾筒。
⑧油墨水化：空氣中的水分進入油墨中，產生蹭粘、析出樹脂、凝膠化等現象，引起油墨光澤降低、濃度減小、轉移不良、容易糊版等弊病。為避免水化，最好不用過分快干的溶劑，并減少油墨與空氣的接觸機會。
⑨白化：轉移到塑料膜表面的油墨，溶劑揮發嚴重失調，出現樹脂不溶解、白濁、局部凝膠化的“樹脂白化”現象。為防止白化，可提高印刷速度，或將干燥箱靠近，或用延干溶劑，減緩油墨干燥速度。


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