印刷概论
§ 凹版印刷的特点
§ 凹印版的制作
第六章 凹版印刷
Q
§ 凹版印刷工艺
§ 凹版印刷机
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
§ 凹版印刷的特点
印版耐印率高 (100万印以上)，长版活最廉价；
印刷工艺中变化因素少，印刷质量稳定；
用油墨的厚度或网点、线划的粗细表现图像的层次。印品墨层厚实（10 ～30 微米），具有立体感，层次丰富，精度高，质感好；
印版制作困难，具有防伪功能，适于有价证券的印刷；
凹印机结构简单；
适用范围广，可在多种承印物上印刷；
但制版工艺复杂、成本高、周期长，不适合少量、多样化印刷品的印刷。
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
照相凹版制版
雕 刻 凹 版
传统照相凹版（影写版）
复 制 凹 版
照相加网凹版
机械雕刻
电子雕刻凹版
手工雕刻
激光雕刻凹版
§ 凹版制版
分 类
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Q
§ 凹版滚筒的结构和制备
一、凹版滚筒的结构
底层铜壳
分离层
外层铜壳
镍层
滚筒体
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Q
二、凹版滚筒的制备
基体加工
脱脂
镀镍
底层铜壳电镀
浇注隔离 层
外层铜壳电镀
磨光
工艺流程：
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Q
§ 照相凹版的制作
一、影写版的制作（碳素纸法）
敏化的碳素纸晒白线网屏，再晒连续调阳像底片（不同层次导致不同硬化度），之后将碳素纸上的感光层过版转贴到铜滚筒上，用温水浸泡溶去未感光胶层，然后用氯化铁溶液腐蚀（不同硬化度腐蚀液渗透强弱不同，形成不同深度、宽度相同的凹陷），得到照像凹版。
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Q
工艺过程：
准备晒版用连续调阳像底片
（照像、拷贝、修版、拼版）
Good time !
2. 碳素纸敏化处理
碳素纸结构：牛皮纸 + 明胶层
含有色素，用作感光
层、显影层、腐蚀层
敏化方法：重铬酸钾（KCr2O7）溶液 4%
浸泡3分钟
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Q
3. 晒网线
原因?
形成刮墨刀的支撑体
白线网屏：
透明网线和黑色方块(方形\砖形\菱形\不规则形)
白线宽：方块宽 = 1:3 ～1:5
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Q
4. 晒阳图：两步
t(晒图) = t(晒网线)
对应底片不同密度,
胶层发生不同程度硬化。
晒连续调阳像底片：
全面曝光：
取掉底片，曝光3～5秒
胶层更加硬化，使腐蚀时均匀
文字不会过深。
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Q
5. 过版
方法：干法和湿法
把晒好的碳素纸粘附在铜印版滚筒上。
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Q
温水；
溶去未硬化的胶层；
之后干燥。
7. 填版
点修图像胶层上的白点、气
泡、孔洞；并涂盖滚筒上版
面以外无需腐蚀的地方。
6. 显影
20～30微米
用耐酸沥青漆；
亮调
暗调
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Q
8. 腐蚀：关键!
使胶膜膨胀，渗透耐蚀膜到达铜滚筒表面使Cu溶解。
FeCl3溶液；
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
影响腐蚀质量的因素有：
胶层的厚度、三氯化铁的浓度、腐蚀液的温度、胶膜的湿度。
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Q
9. 除去胶膜和保护墨
10. 镀铬
目的是提高滚筒表面耐磨性
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Q
二、照相加网凹版（直接法）
网孔深度同、大小异的照像加网凹版
使用网目半色调阳像底片在直接涂有感光层的滚筒上曝光，经冲洗后腐蚀得到凹版。
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Q
工艺流程：
铜印版滚筒准备、脱脂、去氧化层
涂布感光液：
聚乙烯醇肉桂酸酯感光液
方法：喷枪喷射涂布法
滑环料箱垂直涂布法
干燥：自然晾干
使用石英加热装置
感光层
印版滚筒
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Q
晒版：网点阳像底片
细长高压水银灯或氙灯
专用晒版机
光源
压附胶辊
阳网点底片
涂墨：保护
操作简单稳定可靠，效率高；
高调部分易丢失。
显影和冲洗
腐蚀： FeCl3溶液
深度 30～36 微米为宜
除膜
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Q
三、道尔金加网凹版法
网孔深度和大小均不同
是影写版和深度相同的照像加网凹版两种工艺的结合。
使用连续调阳片和网目半色调阳片晒碳素纸，并把感光层过版到印版滚筒上，再腐蚀得到凹版。
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Q
工艺流程：
准备晒版用的连续调阳片
和网目半色调阳片
晒碳素纸：两步
先晒网点阳片
再晒连续调阳片
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Q
过版
显影
填版
腐蚀
除膜：
镀铬
操作简单稳定可靠，
效率高；能更好的表现层次。
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Q
§ 雕刻制版
一、电子雕刻制版
利用电子雕刻机，通过钻石刻针机振动的强弱，在镀铜滚筒表面进行直接雕刻出网穴的一种凹版制版方法。
该技术所形成的网穴具有深浅和宽度同时变化的特性。
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Q
雕刻滚筒
原稿滚筒
扫描头
雕刻头
传动系统
电气柜
电雕机结构
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Q
电雕机工作原理
电子雕刻是一个将光信号或数字信号通过光电转换和电磁转换变成机械运动的过程。
它是利用频率发生器产生一定频率和适当振幅的振荡，振荡频率决定了每秒钟雕刻的网穴数，由图像存储器或彩色桌面出版系统送过来的数字信号，经数/模转换器转换成模拟信号，再与前项振幅结合，控制刻刀在匀速转动的版滚筒的制版铜层表面雕刻出不同大小和深度的网穴。
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Q
原稿浓
淡色调
扫描头
光点扫描
光量的
强弱
电信号
光电转换
光电倍增管
代表原图像
信息的电信号
修正后的
图像电信号
计算机修正处理
处理后图
像电信号
调制放大
驱动金刚石雕刻头
电雕
凹版
刻刀振幅决定网孔深度
刻刀形状和角度决定网孔形状
控制振幅
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Q
电雕网穴的控制
通过控制转动的速度和雕刻头的横向进给速度，与雕刻频率相匹配，即可正确控制所需加的加网线数和加网角度。
工艺特点
1）不用碳素纸和化学腐蚀，质量稳定，无公害；
2）电子雕刻，层次稳定；
3）有褪缝功能，可制得无边缘凹版，提高印刷精度和质量；
4）可由同一底片雕刻多块相同凹版，减小了复制凹版之间的质量误差；
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Q
二、激光雕刻制版
利用激光束直接在镀锌印版滚筒表面雕刻出网穴。
激光发生器发生强度恒定的激光；激光受到调制器的调制；而激光调制器受印前系统传送来的图文信号的控制，通过图文信号调节激光的通过程度；激光再通过光导纤维传递到聚焦透镜，聚焦透镜将不同强度的激光聚焦在锌层上为相同的激光光斑直径，从而得到大小相同、随图像明暗变化而深度不同的网穴（对于单光束激光雕刻）。
对于多光束组合激光雕刻，是用7个激光曝光点组成一个网穴，可雕刻出面积和凹下深度均可变的网穴。
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Q
特点：
稳定性好、制版速度快、生成的网穴印刷性能好，但由于雕刻对象是锌层，电镀工艺和设备要专用。
三、电子束雕刻制版
处理后图
像电信号
发射电子 束
电雕
凹版
熔融和蒸发
是通过高能电子束使铜熔融、汽化，在凹版滚筒上生成不同大小和深度网穴的制版方法。
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Q
§ 凹版印刷工艺
印前准备
开机试印
正式印刷
工艺流程：
一、印前准备
1、原材料的准备
油墨的准备
承印材料的准备
2、印版滚筒的安装
3、 刮墨刀的安装与调节
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Q
二、开机试印
开空车试运转检查机器各部位、上承印物、检查各色油墨泵、检查各色刮墨刀是否能刮净版面、调整自动套准装置、追样、测油墨粘度并设定标准值。
三、正式印刷
A. 随时注意印版、纸路、墨路及机器的工作状态；
B. 检查套印精度，并及时调节套印状态；
C. 抽检印张有无蹭脏、空白起脏等故障，并检查印
张干燥情况；
D. 车间保持良好的通风，以排除有害气体；
E. 严格防火防爆。
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
§ 凹版印刷机
§ 单张纸凹版印刷机
结构组成：
输纸部分、递纸部分、印刷部分、输墨部分、 收纸部分、干燥部分。
特征：
特殊的印版滚筒、压印滚筒、着墨装置、干燥装置
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
一、印刷部分
1、印版滚筒
图文直接制在印版滚筒上。
有多个印版滚筒备换，拆卸方便，并可作径向调节。
图文直接制在印版滚筒上，不能对印版滚筒进行
衬垫调节而调节压印状态。
故：压印滚筒有的衬垫，不同于胶印机
内层是纸和呢绒，外层是橡皮布。
利用其弹性保证均匀足够的印刷压力。
2、压印滚筒
针对不同承印物，压印滚筒的印刷压力不同。例：玻璃纸、塑料薄膜，印刷压力为1～5Pa。铜板纸、薄卡纸，印刷压力为8～15Pa。白板纸等印刷压力为20-30Pa。
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
印版滚筒和压印滚筒的位置排列：
P
I
水平式
P
I
倾斜式
P
I
垂直式
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
二、着墨装置
使用液体油墨
直接传墨（淹辊型）
封闭式（喷淋型）
直接传墨
间接传墨
开放式
封闭式
间接传墨（上墨辊型）
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
刮墨刀：
a. 要求有良好的弹性，确保将空白部分的油
墨刮净；
b. 压力要适当，保证刮墨刀和印版的良好接
触，并减小对印版的磨损；
c. 刮墨刀压力角度合适（见下图）
Ø＝30°～60°
d. 刮墨刀位置最好距压印滚筒较近，尽量减
少油墨挥发干燥。
P
Ø
刮墨刀
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
三、 干燥装置
热风干燥
红外线干燥
远红外线干燥
紫外线干燥
油墨干燥温度的调节 凹印油墨目前基本上都是溶剂型油墨，印刷时，操作者应根据承印材料的种类、印刷速度、图文面积、墨层厚度调整各单元的干燥温度。干燥温度不易过高，一般应控制在80℃以下，最高也不要超过100℃。否则会引起承印材料收缩，影响套准，过低则油墨干燥不良。
印刷概论 第六章 凹版印刷
Q
§ 卷筒纸凹版印刷机
一、卫星式凹版印刷机
二、机组式凹版印刷机
第六章 完
凹版滚筒的组成
在凹版印刷中，凹版滚筒通常分为，有轴凹版滚筒和无轴的凹版滚筒两大类，有轴凹版滚筒和无轴凹版滚筒如图所示。
但不论是那种类型的凹版滚筒，其基本的组成是相同的，其大体由以下几个部分组成（由里到外）：
1．凹版滚筒体：凹版的滚筒体也称为辊芯，是凹版滚筒的支撑体，一般都是由金属钢材料组成，原因是钢管价格低且坚固牢实，其厚度大约在20mm-30mm。凹版滚筒体曾经也采用过金属铜材料，但由于铜的价格较高，来源较为紧张，另外在铸造时容易产生气泡，在制滚筒时表面容易出现凹坑和砂眼，所以铜材质在制滚筒方面被逐渐淘汰。铝合金是近年来被国外普遍采用的一种新工艺，其特点是制成的滚筒重量轻、材料来源较广，价格便宜。另一个方面，滚筒重量轻对印刷机械和电雕机的使用寿命很有好处，但由于在铝合金上进行电镀工艺较为复杂，故国内现在采用此种方法制版公司还很少。最近，又出现了塑料制作的凹版滚筒体。塑料制作的滚筒体具有导电性能，这样就可以进行镀铜处理，这种凹版重量轻，制版的成本比较低，主要用于包装印刷凹印。
2．镀镍层：凹版滚筒的镍层主要有两个作用：一是由于凹版滚筒的滚筒体是钢铁材料组成，由于在凹版滚筒镀铜时，需要使用硫酸溶液，硫酸溶液会直接腐蚀滚筒体的铁，所以要先镀一层镍层加以保护钢铁滚筒体；二是由于镀铜时分为内铜和外铜两层，一般内铜层比较软，与滚筒体的铁结合强度不够，因此，镀镍的第二个作用就是增加滚筒体铁层与铜层的结合强度。一般镍层的厚度为1-2μm。
3．内铜层：内铜层也称之为基础铜层，其厚度一般为1mm-2mm，主要用于掩盖滚筒体钢辊的缺陷。
4．隔离层：隔离层的主要作用是在印刷完成之后或雕刻凹版失败后，能够使外铜和内铜剥离开来，然后重新镀上外铜，恢复凹版滚筒的使用。隔离层实际上是在内铜和外铜层之间浇注一层隔离液，隔离液的有酸性和碱性两种。
5．外铜：也称之为制版铜层，其厚度因凹版印版使用目的的不同，其厚度也不同，一般其厚度处于80μm-320μm之间，使用最多的厚度在120μm-150μm之间。外铜是电雕工作面，也是形成网穴的关键铜层。对电子雕刻凹版工艺而言，这层铜有硬度要求，必须是硬质的镀铜层。
6．镀铬层：凹版雕刻或腐蚀完成后，为了保护铜层和提高印版的耐印率，一般需要镀一层7μm-10μm铬层。
现在凹版的结构没有这样复杂了，一般由滚筒体、镍层、铜层（300μm-500μm）和铬层组成。
滚筒可按照直径大小,用无缝钢管直接加工,也可以用钢板卷成筒状进行焊接,然后再进行加工.使滚筒的壁厚达到规定的要求,保证旋转时,各部分的重量相等,产生的离心力也相同.
二，凹版印刷故障及排除 在凹版印刷中，除容易引起火灾外，还有各种各样的故障，其中较为常见的故障及排除方法有以下几种： ①油墨溢出：其现象为油墨满版部分产生斑点、花纹，主要原因是由于油墨粘度过低，油墨的流动性过大，印刷速 度低，油墨干燥太慢或有静电。排除的方法是添加原墨及调整剂，以提高油墨粘度，降低流动性，也可以提高印刷速度或改变刮墨刀的角度。 ②油墨在版纹中干燥并埋版：油墨的干燥速度太快造成油墨在版纹中干燥。造成埋版的原因较多，如油墨颜料颗粒较大、异物混入、油墨固着剂再溶性差、油墨粘度过高、印版着墨孔过浅等。排除方法是降低油墨的干燥速度，增加油墨的溶剂量，改善油墨的再溶性，清除异物，降低油墨的粘度。同时还应防止干燥装置的热风吹至版面，引起版纹内油墨的干固。 ③印刷品盲糊起毛：主要是静电造成的，应去除承印物及油墨的静电，提高承印物的湿度，或在油墨中添加极性溶剂、调整剂提高油墨的粘度，适当提高印刷速度。 ④印品光泽不佳：加入适量的原墨，也可适当地提高油墨的干燥速度，更换优质的承印材料。 ⑤叠色不良：先印的油墨墨膜有排墨性，造成的原因是叠色各油墨粘度不匹配，叠色用的油墨干燥速度不匹配。可以降低油墨的粘度，减慢重叠油墨的干燥速度。 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剂，含有少量的高沸点的成分，致使溶剂蒸发速度过于缓慢，油墨中增塑剂及可塑性树脂过多，干燥装置不佳，印版着墨孔过深，印刷车间内相对湿度过大等。排除的方法是选择溶剂脱离性好的树脂，减少油墨中的增塑剂、可塑性树脂的含量，适当加入反印防止剂，油墨中使用的溶剂尽量用沸点范围狭窄的溶剂。改进干燥装置，提高干燥效率。使用着墨孔浅的滚筒，并改善环境条件。 ⑦刮痕：引起印刷品上有刮痕的原因主要有刮墨刀损伤、刮墨刀加压不适当、刮墨刀角度不正确，油墨中混入异物、油墨粘度过高、油墨附着力太强、颜料粒子过于粗硬，印版滚筒有刮痕、凹凸不平、修正不良等。排除的方法是使用不含异物的油墨，使用剩墨前先过滤，调整油墨的粘度、干燥性、附着性，使用优质的刮墨刀，调整刮墨刀的压力及角度，修正印版滚筒。 ⑧油墨水化：空气中的水分进入油墨中，产生蹭粘、析出树脂、凝胶化等现象，引起油墨光泽降低、浓度减小、转移不良、容易糊版等弊病。为避免水化，最好不用过分快干的溶剂，并减少油墨与空气的接触机会。 ⑨白化：转移到塑料膜表面的油墨，溶剂挥发严重失调，出现树脂不溶解、白浊、局部凝胶化的“树脂白化”现象。为防止白化，可提高印刷速度，或将干燥箱靠近，或用延干溶剂，减缓油墨干燥速度。
