凹版印刷与版辊的密切配合

本文将进行一个简单的培训课程，介绍凹版印刷工艺。
凹版印刷主要用于印刷杂志、包装和墙纸。
凹版印刷的特点是色彩饱和度高、可用于不吸墨基材，油墨厚度小，产量高，适合生产高精度印刷品。
另一方面，需要考虑到滚筒雕刻，凹版极为昂贵，起动时间要比凸版长，你还需要很大的地方来存放滚筒。

???原理凹版印刷时一种凹版雕刻印刷工艺。
油墨通过喷涂或者浸没而转移到滚筒上。
多余的油墨被刮墨刀刮掉，需要的油墨仍然保留在墨辊上。
印刷机主要有三个部件

• 印版滚筒
• 压印滚筒
• 刮墨刀

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图一：凹版印刷机示意图
我们来看看着三大部件，逐个分析怎样才能得到{zh0}的印刷质量。
刮墨刀
刮墨刀的作用是xx印版滚筒上面多余的油墨，并且保证其余的油墨仍然保持在印版滚筒上。
刮墨刀必须高效，耐用，并且能在高速运转中提供高质量的印刷。刮墨刀需要保持高效，以便xx多余的油墨，并且对于刮墨刀和滚筒，必须把磨损降到最小。
为了控制磨损，把磨损对于印刷质量的影响减少到{zd1}程度，以下几个方面必须进行控制。

• 根据滚筒位置，安装好刮墨刀角度
• 根据印刷速度和油墨干燥速度，正确调整压区（压印滚筒和印版滚筒的接触点）
• 刮墨刀刃必须平直、光滑
• 刮墨刀安装必须非常紧密，以防发生振动
• 刮墨刀安装好之后，可根据需要调整，以免磨损滚筒，方便清理干燥油墨
• 正确调整刮墨刀压力

刮墨刀使用的一个重要方面，是控制磨损，这又由以下三个因素决定：

• 刮墨刀材料
• 使用压力
• 滚筒光滑度
• 油墨的润滑效果

我们把磨损分为两类：

• 粘合磨损：由于刮墨刀和滚筒之间微观接触，当失去油墨润滑时，就会造成磨损。
• 消耗磨损：由于刮墨刀和滚筒之间的硬颗粒（灰尘）造成的磨损。

刮墨刀配置根据印刷种类不同，以及所需性能不同而变化。刮墨刀架可以笔直，一边产生较大的力量，也可弯曲，用来产生较小的力量。

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图二：刮墨刀架种类
刮墨刀架角度必须进行优化，以便把磨损最小化，并获得{zh0}的印刷效果。

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图三：刮墨刀角度
刮墨刀压力直接影响刮墨刀的角度，需要进行控制，以便把磨损控制在最小。

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图四：刮墨刀压力
油墨的润滑效果是减少磨损对刮墨刀和滚筒影响，创造{zj0}印刷效果的重要因素。为了提高油墨的润滑能力，推荐使用增塑剂或者蜡产品。滚筒未雕刻的部分，需要涂上微细的油墨涂层，以免磨损，考虑到印刷质量，这层涂膜在到达压力接触点时，必须干燥。
为了获得{zj0}效果，印刷速度和油墨干燥速度必须平衡（高速和低速挥发溶剂必须配合使用）。如果油墨干燥速度太慢，油墨就会跑到没有雕刻的部分。如果油墨干燥速度太快，干燥的油墨就会积累堆积起来，这将导致精美的印刷消失掉。
印版滚筒
印版滚筒有三层结构。当中是铁的，提高机械稳定性，上面是一层铜，进行图形雕刻，外层是镀铬涂层，以便提高抗磨损能力。
为了使表面更光滑，{zh1}需要进行抛光工艺。

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过去，图形雕刻使用针在铜层上划线，这种方法比较粗糙，图形质量也很差。
这就是为什么现在我们使用网点凹印来得到照片图像。为了制作网点凹印，需要以下几种技术：
1）化学雕刻
首先在铜层上涂一层聚合物；这种聚合物可以是对酸敏感的，也可能不是。如果这种聚合物对酸敏感，那么铜层可以被酸腐蚀，在滚筒上形成图案。使用这种方式，可是只能得到低质量的复制品，接触时间很长，网屏不均匀。
2）电子雕刻
铜层使用钻石进行雕刻，钻石的位置由电子装置控制。
这种技术的优点是复制{bfb}准确，网穴更小（墨水消耗更少），可以控制网穴的深度。
现在，钻石已经被激光雕刻技术取代。
压印滚筒
凹版印刷的压力来自一个用橡胶包裹的金属滚筒，用驱动马达带动，从另一侧压住涂满油墨的印版滚筒。两个滚筒之间的压力接触点叫做压区。
根据印刷的不同种类、基材、凹版技术以及油墨类型，压区的压力是不同的。
压区的压力可以保证油墨良好转印，保证压力区的基材张力，并保证基材被牵引通过。以上这些要求，需要通过印版滚筒和基材之间的摩擦力，来满足。
压印滚筒用橡胶或者其他合成材料包裹。我们都知道较高压力和硬质表面能使印刷质量更好。但是压印滚筒却是有弹性的，这有技术原因。
压印滚筒和印版滚筒并不按照同一速度转动。因为绝大多数情况下，压印滚筒的直径要比印版滚筒小，所以转速快，在压区形成一个变形压力。
这会造成两个结果：

• 压印滚筒的表面必须有一定弹性，同时还要耐磨；
• 压区的压印滚筒部分比其他部分运动快。

值得讨论的一点就是压印滚筒，到底是大的好，还是小的好。
大的压印滚筒在基材和滚筒之间具有更大的接触面积。在高速情况下，可以获得更好的油墨转印效果。
缺点是摩擦力比较大，这会导致磨损加大，同时由于发热，油墨干燥速度加快。
较小压印滚筒的优点，是接触面积小，压强比较大。在压区，较小的接触表面将会造成同样的压力，但是磨损和发热将比较小。
所以，{zh0}的办法是使用一个较小，但是表面比较硬的压印滚筒。

?????填墨要把网穴全部吸满油墨，需要油墨能很好地流动到网穴里面。这就是为什么需要油墨的表面张力必须低于滚筒的表面能。
所以铜滚筒要好于镀铬滚筒，因为铜的润湿要好于铬。铜的问题在于比铬的耐磨能力低。

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图五：基材润湿
第二个因素是油墨的粘度也必须低，（比凸版印刷油墨低），这样才能更好地流动。网穴中的油墨量主要由油墨的性质决定，不过也和刮墨刀类型以及网穴形状有关。
刮墨刀效果

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在上图中，可以看到刮墨刀对于网穴中的油墨具有“吸出”效果。
刮墨刀会把网穴中的油墨拖出一点。根据刮墨刀的角度、压力……网穴中油墨的数量，会受到严重影响。网穴的形状也是影响吸墨的一种重要因素。大家都知道，电子束雕刻的网穴填墨效果{zh0}，主要是因为网穴的壁非常光滑。
油墨的干燥速度也很重要。油墨干得太快，就会在网穴里面干燥，如果干燥的油墨当滚筒重新润湿之后，不能再次溶解，就会造成很差的印刷质量。刮墨刀去除的油墨，也会很大程度上影响填墨量。
油墨的弹性，油墨的表面张力/刮墨刀的表面能――网穴，刮墨刀的压力，刮墨刀和油墨的接触面，都对印刷质量具有很大影响。
多余油墨被刮墨刀去除之后，其他需要流回网穴。如果不能，网穴填墨就不均匀，印刷质量将大受影响。这和油墨的弹性，印刷速度以及刮墨刀与压区之间的距离有关。
回流的速度和雕刻的类型有关，主要是因为网穴壁的光滑程度。通过刮墨刀之后，填充的油墨移动到压区。很薄的一层油墨仍然留在不用于印刷的区域。这层薄层在滚筒和刮墨刀之间形成拖尾效应。这一层需要在在到达压区之前干燥，否则油墨就会转移到基材上面，形成色雾。
所以，印刷质量受油墨干燥速度和刮墨刀质量影响。如果刮墨刀出现磨损，刮墨刀和滚筒之间的接触面就会变大，这将导致刮墨刀压力下降，结果刮墨效果变差。如果拖尾的油墨层变厚，当油墨接触到压区时，很可能来不及变干。

?????释墨释墨的{dy}个要求，是油墨表面张力必须低于基材的表面能，这样油墨可以在基材上形成润湿。
当然，纸张的质量也十分重要。
吸收能力、光滑程度、基材的弹性都影响油墨转移。同样数量的油墨用在不同质量、不同吸墨能力的纸张上，就会得出不同的色密度。

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图七：光学色密度与等价凹版深度
同样，未涂装的纸张油墨转移能力更强，但是光密度低，主要原因就是其吸墨能力。?图八：油墨转移和色密度
实际上，光滑度和吸墨能力需要相互平衡。纸张越光滑，吸墨能力越低。
纸张更好的弹性，以及可压缩性，同样影响网穴和基材之间的接触，同时影响油墨转移。
网穴和基材xx接触的缺点就是圆环效应。
因为在油墨中的溶剂具有挥发性，由于网穴和基材的xx接触，一部分溶剂蒸汽被残留在网穴里面，结果导致油墨量变少。
网穴和基材不xx接触的缺点，就是漏点，是由于网穴不能彻底释墨，所以油墨在内部变干了。
另一个影响释墨的重要因素就是油墨的粘度。通常凹版印刷的油墨粘度是18到56厘泊（也就是2号粘度杯，15--20秒）。在这个粘度水平上，油墨可以在接触滚筒或者基材的时候，快速均匀地流进和流出网穴。
具体的粘度由以下因素决定：

• 网穴形状
• 网穴深度
• 印刷速度
• 溶剂挥发速度
• 刮墨刀和压区的距离
• 油墨和基材的亲和力

如果油墨粘度大，填墨和释墨都非常困难。网穴不够深，会导致印刷不均匀，太深又会导致油墨无法转移。
如果粘度太低，由于稀释因素，光密度太低，过分稀释还容易导致沉淀的问题。总结一下、如下表所示：

涂装纸张（不吸收）

粘度太低
(10-15 Z2)

粘度太高
(20-35 Z2)

稀释因子

转移问题

光密度低

15 -- 20秒 Zahn 2

光密度低

非涂装纸张（吸收）

粘度太低
(10-15 Z2)

粘度太高
(20-35 Z2)

稀释因子

稀释因子

光密度低

15 -- 20秒 Zahn 2

光密度低

表 1：总结

????墨滴墨滴现象发生在压区，是基材和滚筒刚刚分离的地方。
在这里会产生小的细丝或者墨滴，并造成不均匀的油墨分布，形成颜色太深或者太浅的区域。
可以采取以下措施来防止发生这个问题：

• 提高粘度
• 提高印刷速度
• 减小压辊直径
• 减少网穴深度