包装印刷第三章 凹版印刷工艺

1、包 装 印 刷第三章第三章 凹版印刷工艺凹版印刷工艺 第一节第一节 概述概述一、凹版印刷的定义一、凹版印刷的定义凹版印刷从其名称上就可以得知：它的文字图像是凹入版凹版印刷从其名称上就可以得知：它的文字图像是凹入版面的。也就是说，面的。也就是说，凹版的空白部分都在同一平面上凹版的空白部分都在同一平面上 （版面（版面），而图文部分位于空白部分之下，并以不同深度凹入版），而图文部分位于空白部分之下，并以不同深度凹入版面来表现原稿图像的浓淡层次，这样的印版称之为凹版。面来表现原稿图像的浓淡层次，这样的印版称之为凹版。用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。原稿上的暗调层次原

2、稿上的暗调层次，在凹版上相应的印刷部分其低凹的深度大；反之，原稿，在凹版上相应的印刷部分其低凹的深度大；反之，原稿上最明亮的层次，在凹版上相应印刷部分其低凹的深度就上最明亮的层次，在凹版上相应印刷部分其低凹的深度就浅。浅。因此，凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所因此，凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所含的油墨不同来表现印刷图像的深浅层次。含的油墨不同来表现印刷图像的深浅层次。 印刷时，先使整个印印刷时，先使整个印 版表面涂满油墨，然后版表面涂满油墨，然后 用特制的刮墨机构，把用特制的刮墨机构，把 空白部分和图文部分多空白部分和图文部分多余的油墨刮去，然后，余的油墨刮去，然后，在较大

3、的压力作用下，在较大的压力作用下，将凹下去的印刷图文部将凹下去的印刷图文部分的油墨转移到承印物分的油墨转移到承印物上，如果印刷部分的图上，如果印刷部分的图文凹得深，填入的油墨文凹得深，填入的油墨量就多，转移到承印物量就多，转移到承印物上的墨层就厚；反之，上的墨层就厚；反之，墨层就薄。墨层就薄。 凹版印刷品 印刷中的凹版印刷品 制袋的输入装置 二、凹版印刷的特点二、凹版印刷的特点凹版印刷凹版印刷 （简称凹印）与凸版、平版相比较，凹版保存并（简称凹印）与凸版、平版相比较，凹版保存并传递油墨的载体是网穴。由于网穴的油墨容积可以各不相传递油墨的载体是网穴。由于网穴的油墨容积可以各不相同，则传递的油墨量

4、也就各异，因此，凹版印刷的印品具同，则传递的油墨量也就各异，因此，凹版印刷的印品具有墨层厚实，色彩鲜艳，层次清晰丰富和真实感强等特点有墨层厚实，色彩鲜艳，层次清晰丰富和真实感强等特点。凹版印刷与平、凸、丝网印刷相比，具有以下特点：。凹版印刷与平、凸、丝网印刷相比，具有以下特点：1、墨层厚实。、墨层厚实。一般来说，印刷的油墨层厚度：平印约一般来说，印刷的油墨层厚度：平印约2m，凸印约，凸印约7m，而凹印可达，而凹印可达920m，仅次于丝网印刷，仅次于丝网印刷，墨层的厚实可产生许多特殊效果，如立体感强，能在大幅墨层的厚实可产生许多特殊效果，如立体感强，能在大幅面的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷。面

5、的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷。2、由于凹印版的制版是在滚滚筒上直接进进行，所以图图像可以无缝拼缝拼接。3、凹版印刷属属于干式叠叠印，无润润版液干扰扰，图图像质质量和纸纸张张尺寸比较稳较稳定。4、承印材料适应应广。5、耐印率高达达几百万，适合大批量印刷。三、凹版印刷的应用领域 从世界范围看，特别是欧美市场，凹版印刷主要应用于四大领域：出版领域、包装领域、纺织领域和装饰领域出版领域、包装领域、纺织领域和装饰领域。1出版印刷领域凹版印刷应用在出版印刷领域主要流行于欧美地区，主要用于印刷杂志、书刊、画报和邮递广告等。而且印刷份数都是过百万的印刷品，同时要求印刷的周期短，印刷质量要求高，因此，在欧美

6、地区的一些国家，对于这样的一些产品绝大多数都是采用凹版印刷方式进行印刷。 出版凹版印刷的制版在1975年以前以使用碳素纸的照相凹版制版法为主，因此其原版为连续调软片。这一时期对电子雕刻技术进行了开发，出现了使用连续调软片的电雕方式。到80年代初，其原版开始使用胶印加网软片，其制版可以说100%采用电雕方式。在日本则使用着3种方法：一是使用胶印分色片的腐蚀方式；二是使用胶印分色片的电雕方式；三使用数字数据的无软片电雕方式。 该领域要求制版速度快，因为出版印刷领域使用的印版滚筒幅面大，最大的可达到4.8米，处理的信息大，因此，一般多采用多通道（最多16个通道）同时雕刻技术对印版滚筒进行雕刻。2包装

7、印刷领域包装凹印包括以糕点包装袋、方便面包装袋、快餐袋为代表的塑膜印刷和以卷烟包装、糕点包装箱、卫生纸包装箱为代表的纸箱印刷。这个领域的印刷公司为数众多，使用的制版设备也很多。电雕设备厂商有采用黑色底漆激光制版方式的德国的西巴斯俄亥俄公司。 包装领域的滚筒幅面为0.3-1.2米，相对来说比较小，但要求制版质量高，尤其对烟包类产品；信息变化量大;对精细文字和色彩要求较高。在包装领域采用的制版方式主要有：1加网凹印方式（使用凹印网屏）；2使用胶印分色片或数字文件的电雕方式；3使用感光剂的激光制版方式（数字数据）；4使用黑色底漆的激光制版方式（数字数据）；5使用电镀合金的激光制版方式（数字数据）。3

8、纺织领域凹版印刷在纺织领域的应用主要用于在布料进行转移印花，多以专色复制为主，一般复制的颜色可达到6色之多。在制版中对制版的精度要求不高,但墨量要求较大,一般使用54-60线/厘米的粗网线，其采用的制版方式与包装凹版印刷领域相同。4装饰材料领域凹版印刷在装饰材料领域的应用主要用于建筑装饰材料、壁纸、地板材料等材质的印刷。装饰材料领域的滚筒幅面一般为1-4米。单元图案较大，专色印刷（3-5种颜色），且对色彩的再现准确性要求很高。其采用的制版方式与包装凹版印刷领域相同。 由于凹版印刷品的墨层厚实，颜色鲜艳，立体感强，具有其他印刷方式无法比拟的优点，在包装印刷中占据越来越重要的位置。目前，凹版印刷主

9、要应用在以下几个方面。1、纸包装印刷。如烟盒，酒盒，酒标，香皂盒，药盒等。2、塑料软包装印刷。主要有以下几种：食品包装。如方便面，奶粉，茶叶，小食品 （休闲食品等），饮料，糖果，腌制蔬菜及肉类制品，冷冻鱼虾，味精，各种调味品，食盐等。化妆品、洗涤用品包装。如洗发用品，洗衣粉等。医药包装。有铝箔，复合膜，铝箔泡罩，如中医药片剂，胶囊，丸剂，粉剂等。种子包装。各种农作物和花卉的种子，蔬菜等。工业品包装。如衣服，妇女儿童用品，挂历等。3、有价证券印刷。如钞票、邮票等。4、装饰印刷。如木纹纸、墙壁纸等。5、出版印刷。如杂志。第二节第二节 凹印工艺凹印工艺一、凹版印刷机的种类凹版印刷与平版印刷、柔性版印

10、刷相比，除版面特征不同外，印刷过程和表现印品画面层次的方式也不同，印刷质量比平印、柔印好。凹版印刷机具有印刷压压力较较大，印刷装置简单简单，采用刮墨刀除墨的短墨路供墨等特点。凹版印刷机都是圆压圆圆压圆的轮轮转转印刷机，其分类有以下五种。1、按用途分 书刊凹印机，软包装凹印机，硬包装凹印机。2、按印刷色数分 单色凹印机，多色凹印机。3、按供料方式分 单张凹印机，卷筒式凹印机。4、按印刷机组排列分 卫星式凹印机，机组式凹印机。5、按承印材料种类分 纸张凹印机，塑料凹印机。 水松纸凹版印刷 水松纸凹版印刷机 水松纸凹版印刷设备 水松纸烫金辊 纸张凹版印刷机的输入装置 （一）单张凹印机单张纸凹印机采用

11、与胶印机相同的传纸方式，即印刷面在整个传递过程中始终朝上，以避免印刷面的划伤和蹭脏。它保存凹印工艺中的优点，与卷筒纸凹印机相比还有自己的特点：（1）无需配自动套准装置；（2）对纸张厚薄的适性强，纸张损耗降低；（3）活件更换速度加快；（4）更加适应短版印刷；（5）可与胶印机配合使用；（6）价格比卷筒纸凹印机低。 单张纸多色凹版印刷机单张纸凹版印刷机的给纸机构 （二）机组式凹印机机组式凹印机的承印材料可以是纸张、塑料薄膜、纸塑复合材料、塑塑复合材料等。机组式凹印机各机组水平排列，每一个印刷单元都有独立的压印滚筒和供墨系统，承印材料依次通过各印刷单元完成多色印刷。机组式凹版印刷机 （三）卫星式凹印机

12、卫星式凹印机最适合印刷伸长率较高的塑料薄膜，但各印刷机组间的距离小，对油墨干燥不利，印刷速度不能快。凹版印刷机的收料装置 凹版印刷机的压辊 凹印品的复卷设备 二、二、 凹版印刷油墨凹版印刷油墨分类凹版印刷油墨是一种快干型的油墨，具有相当的稠度且墨丝短，有适当的触变性。在印刷过程中，油墨既要易于填充入凹版滚筒的着墨孔，又要易于转移至承印材料上。油墨印至承印材料上后，墨迹不应铺开变大，且干燥要迅速。（一）、根据用途不同分类分为出版凹印油墨、包装凹印油墨和特种凹印油墨。（二）、根据承印材料不同分类分为塑料凹版油墨、纸张凹版油墨和铝箔凹印油墨。（三）、根据印刷方法分类分为雕版凹印油墨和腐蚀凹版油墨。（

13、四）、根据连结料分类分为有机溶剂型凹印油墨和水基型凹印油墨。 三、凹版制版凹印版，从制作方法上区分，可以分为两大类，一类是雕雕刻凹版刻凹版，一类是照相凹版照相凹版，雕刻凹版有手工或机械雕刻凹雕刻凹版有手工或机械雕刻凹版，电子雕刻凹版版，电子雕刻凹版。 手工雕刻凹版是用各种刻刀在铜版上雕刻而成的，可以直接刻出凹下的线条，也可以在铜版上先涂一层抗蚀膜，划刻抗蚀膜，露出铜版表面，再进行化学腐蚀。机械雕刻凹版是利用彩纹雕刻机、浮雕刻机、平行线刻版机以及缩放刻版机等机械直接雕刻，或划刻铜表面的抗蚀层再腐蚀制成凹版。 手工或机械雕刻的凹版线条细腻，版纹精巧，主要用来印刷具有防伪价值的纸币、债券等。 雕刻凹

14、版的制作工序 （一）手工雕刻法（一）手工雕刻法 1雕刻法雕刻法 （1）直刻凹版 雕刻凹版目前大部采用钢质版材来制作，也有用铜板和锌板等金属材料的。为便于雕刻加工，通常先将钢板退火，版面加工后转印图像轮廓，用雕刻刀手工雕刻，直接制成图像凹版的原版 （2）针刻法 在金属版材上，用坚硬锐利的刻针等雕刻工具，以手工雕刻方式，直接雕刻出图像。 用刻针刻制凹版，直接凹版是用刻刀雕刻出线划，针刻是用刻针划刻线痕。刻制时，版面线划会产生线屑（毛刺），对明亮部分，用刮刀刮掉，而阴暗部分，就不必刮削，保留下来，这样可制出带有针刻法特有的，有柔软感的艺术版画。 （3）镂刻法 镂刻法是用压花铲等雕刻工具，在版材上滚压

15、而直接制作成凹版的方法。在版面形成均匀微细凹凸的砂目，以制作底纹版用。压花铲和压花辊 2.腐蚀蚀法 蚀刻凹版（etched intaglio plate） 蚀刻凹版是在金属版材上，涂布一层防蚀膜，用蚀刻针手工刻绘，刻去防蚀膜，以化学药品腐蚀法制得图文线条凹版，可印出较柔和的调子。 手工雕刻凹版印刷 （二）机械雕刻法（二）机械雕刻法 用精密的雕刻机械，通过机械性的移动，刻制平行线、彩纹（由波状线、弧线、圆、曲线、椭圆等组合成的花纹）等几何花纹的凹版。雕刻机是钻石刻针或钢刻针与金属版材或涂布在版材上的防蚀膜接触刻绘的。 主要雕刻机械有：平行线雕刻机、彩纹雕刻机、浮凸雕刻机和缩放雕刻机。1.平行纹雕

16、刻机平行纹雕刻机 平行线雕刻机的机台上，有两根平行的导轨，和这两根导轨相交的，是一根带有刻度的横杆，刻针安装在横杆的固定间隔位置上，使横杆与刻针一起在导轨上移动，即雕刻出平行线。这种雕刻机用于雕刻线密的平行线，线的间隔可达1/100毫米，雕刻深度及精密度都能调节。2彩纹纹雕刻机 彩纹雕刻机是通过各种不同直径和不同齿数的齿轮组合，使机台上的刻针转动。旋转方向和前后左右的水平移动发生种种变化，其轨迹便雕刻出复杂的几何花纹。因此，这种雕刻机都用于雕刻有价证券的几何形状的彩纹。 3浮凸雕刻机 浮凸雕刻机是把立体的凸形模板，固定在机器的一端底台上，探针在模板上作平行线扫描移动，按模板凹凸做出相应的上下移

17、动，根据探针的上下移动，刻针在版材上相应地横向摆动，模板凸起越大，则刻出的平行线弯曲越大。因此刻出浮雕形画面的印版，这种雕刻机用于雕刻有浮雕图纹的有价证券底纹。4缩缩放雕刻机 它是利用几何学相似的原理作放大缩小的雕刻机械，多用于雕刻原图放大或缩小的凹版。它是先把原稿几倍大的佯图，描绘在透明薄膜上，再用红粉转印到锌板上，雕刻制出模板，然后把这个几倍大的模板固定在机器的一端的底台上，机器的另一端固定印版版材，用探针扫描模板，用刻针将缩小为几分之一的图样，雕刻在版材上，邮票雕刻一般可使用这种雕刻机雕刻。电子雕刻凹版，利用电子雕刻机，按照光电原理，控制雕刻刀，在滚筒表面雕刻出网穴，其面积和深度同时其面

18、积和深度同时发生变化发生变化 （图b） 照相凹版，也叫影写版，是用连续调阳图底片和凹印网屏，经过晒版、碳素纸转移、腐蚀等过程制成的。印版从亮调到暗调的网穴面印版从亮调到暗调的网穴面积相同但深浅不同，利用墨积相同但深浅不同，利用墨层厚度的变化来再现原稿的层厚度的变化来再现原稿的明暗层次。明暗层次。（图a）。 在凹版制版的历史进程中，大致有3种类型的凹版网穴：1网穴下凹的深度、网穴的开口面积同时变化；网穴下凹的深度、网穴的开口面积同时变化；2网穴下凹的深度变化，网穴的开口面积不变；网穴下凹的深度变化，网穴的开口面积不变；3网穴下凹的深度不变，网穴的开口面积变化。网穴下凹的深度不变，网穴的开口面积变

19、化。其中，第一类网穴结构一般是由机械电磁式电子雕刻机制成的网穴，第二类网穴结构有三种制作方法，第一种照相和化学腐蚀制成的影写凹版，第二种是激光成像化学腐蚀制成的凹版，第三种是激光直接雕刻制作出的凹版。第三类网穴结构一般是通过类似于平印方法制成的，仅有网点面积变化的黑白二值网点片，再用此网点片通过化学腐蚀制成的，被称为“网点凹印” 机械式电子雕刻机 机械式电子雕刻机 激光刻蚀凹版制版工艺 激光刻膜及后腐蚀工艺是继电雕之后又一种先进的数字制版方式，它和电雕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

20、筒上形成大小不同的网点凹坑。激光刻蚀凹版制版工艺是在照相加网凹版制工艺的基础上发展而来的，这种制版方法只是用激光成像技术或激光烧蚀技术代替了照相加网凹版曝光的光源。激光刻蚀凹版制版工艺可以不用胶片，也可直接用数字化图像数据控制精细的激光束在感光膜层上成像。当时出现两种数字激光成像制版方法：一种是用感光胶膜作为抗蚀膜，在凹版在腐蚀之前需要对曝光后的感光层进行显影，让图文部分的铜层露出来，然后进行凹版的腐蚀；另一种是采用一种特殊的薄涂层作为抗蚀膜，激光束可直接将图文部分的抗蚀涂层完全烧蚀掉，使铜层裸露出来，因此无须显影处理就可直接进行腐蚀，但必须要增加激光束的能量。激光刻膜工艺克服了电雕版文字及细

21、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。适用于烟版、防伪印刷等文字特别细小但要求清晰度高的印版，被广泛用于货币、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。现在又有一种新的加网腐蚀技术被开发出来，这种方法在凹版滚筒上的铜层表面涂布感光胶，然后用激光在感光层上进行成像、显影、腐蚀和剥膜。最后，将铜层表面清洗干净后镀铬。不管成像工艺采用的是数字方式还是传统的加网胶片，对暴露的铜层部分进行腐蚀是一个相当落后的工艺，对曝光部分的铜层进行同样深度的腐蚀，就无法表

22、现图像的连续调特征了。使用这种印版，线条和文字可以获得很好的再现，但是图像的复制效果要差一些，因为图像部分含有丰富的阶调层次，对网穴深度变化的要求较高。凹版一般由滚筒体、镍层、铜层（凹版一般由滚筒体、镍层、铜层（300m-500m）和铬）和铬层组成。层组成。1、印版滚筒的制作、印版滚筒的制作 凹版印刷的印版不是预先制好安装在版台或印版滚筒上，而是在印版滚筒上直接制版，然后把制好版的印版滚筒安装在印刷机上进行印刷。 印版滚筒有敞开式的空心滚筒和封闭式的实心滚筒，滚筒的长度和周长是根据凹版印刷机的尺寸大小设计加工的。 凹版印刷滚筒 热敏凹版 热敏凹版 2、照相凹版的制版工艺、照相凹版的制版工艺 照

23、相凹版的制作，是把连续调底片的图像曝光到已敏化处理且晒有网格的碳素纸上， 然后过版到滚筒表面，经显影、腐蚀制成凹版，制版过程为： 炭素纸敏化晒版过版显影填版腐蚀镀铬晒版分两步进行，先晒网线后晒阳图底片。 用网屏在炭素纸上晒出网线，把图形分割成网格（网（网墙）。墙）。 凹版的表面，一般均匀地分布着承托刮墨刀的支撑架凹版的表面，一般均匀地分布着承托刮墨刀的支撑架 ，称称为为“网墙网墙”对于凹版印刷来说，印刷过程中，印刷品上某一图文部位对于凹版印刷来说，印刷过程中，印刷品上某一图文部位需要多少油墨，也即，印刷过程中油墨的计量完全依赖于需要多少油墨，也即，印刷过程中油墨的计量完全依赖于印版是网穴的容积

24、的大小。一旦印版上网穴按照印刷要求印版是网穴的容积的大小。一旦印版上网穴按照印刷要求制作出了一定容积的网穴，那么，油墨的计量也已经确定制作出了一定容积的网穴，那么，油墨的计量也已经确定了。在印刷过程中，就不希望由于印刷条件的变化而使油了。在印刷过程中，就不希望由于印刷条件的变化而使油墨的计量也发生变化。墨的计量也发生变化。如果凹印版上没有网墙存在，在印刷时，对于那些特别大如果凹印版上没有网墙存在，在印刷时，对于那些特别大的网穴中的油墨，刮墨刀在刮去印版空白部分的油墨同时的网穴中的油墨，刮墨刀在刮去印版空白部分的油墨同时，也会将凹版网穴中的油墨刮去一小部分，从而影响了网，也会将凹版网穴中的油墨刮

25、去一小部分，从而影响了网穴中油墨的容积，从而影响凹版印刷产品的质量。如果存穴中油墨的容积，从而影响凹版印刷产品的质量。如果存在网墙，网墙将会把比较大的那些网穴分割成许多更小的在网墙，网墙将会把比较大的那些网穴分割成许多更小的网穴，此时刮墨刀刮墨时，网穴中的油墨刮去的就非常非网穴，此时刮墨刀刮墨时，网穴中的油墨刮去的就非常非常少，从而基本保证网穴中的油墨量不变。常少，从而基本保证网穴中的油墨量不变。 印版上网墙的存在主要有两个作用：一是起支撑凹版印一是起支撑凹版印刷过程中刮墨装置上的刮墨刀；二是为了防止在印刷过程刷过程中刮墨装置上的刮墨刀；二是为了防止在印刷过程中，凹版上网穴与网穴之间油墨相互的

26、流动。中，凹版上网穴与网穴之间油墨相互的流动。 对于网穴下凹的深度、网穴的开口面积同时变化，以及网穴下凹的深度不变、网穴的开口面积变化这二类网穴，印版上网墙的宽度是不相同的，网穴开口面积小的，网墙的宽度宽，网穴开口面积率大的，网墙的宽度窄。对于网穴下凹的深度变化、网穴的开口面积不变这一类网穴，印版上网墙的宽度是相同的。 在照相腐蚀凹版影写版的制作中，凹版印版网墙的形成需要通过专用的凹版印刷网屏来完成的。 凹版网屏由透明的白线和不透明的黑地组成，其网格形状有方格、砖形格、菱形格及不规则形状，如图所示。通常使用较多的是方格状网屏，白线与黑块宽度之比一般为12.51 5（即网墙宽度与网穴宽度之比）。比值小则网墙窄，网穴大，图像再现性好，但网墙易被刮墨