来源：印刷技术
凹版印刷是一种神奇的印刷工艺，虽然工艺简单，但印刷出来的图像层次丰富、色彩鲜艳、清晰度好、质量高。惟一的挑战就是凹版滚筒的制作有一定的难度。从 1446年{dy}支镀铜凹版滚筒的问世，至今已有几百年的历史了，随着科学技术的发展，凹印制版技术越来越先进，同时也日趋复杂。期间先后经历了多个发展阶段，最早出现的是手工直刻凹版，后来又有了干点式凹版、人造网点凹版、腐蚀凹版以及直接雕刻凹版。各种五花八门的凹印制版工艺，其核心问题和最基本的原理就是采用何种成像方式，是直接机械雕刻成像还是在铜层表面进行腐蚀。

对凹印制版技术的要求

经历过腐蚀凹印制版时代的人都知道，腐蚀制版工艺相当复杂，而且，在腐蚀制版中，需要使用大量价格不菲的材料和设备，而且许多工艺步骤都要靠手工操作来完成，会过多地受到操作人员主观因素的影响。与腐蚀制版工艺相比，电子雕刻制版工艺实在是太简单了，而且还可以实现工艺过程的数字化控制，操作简便、质量可靠，目前已经实现了无胶片雕刻，不再需要扫描原稿信息，数据信息可以直接驱动和控制电雕针，且可以通过软件对雕刻过程进行控制。
电子雕刻制版工艺大大简化了凹版滚筒的生产过程、提高了生产效率，版滚筒质量和制版工艺的可靠性也有了很大程度的提高。此外，由于摒弃了许多对人体有害的化学药品，不但使工作环境得到了改善，而且更有利于操作人员的身体健康。就拿书刊印刷凹印版滚筒来说，采用腐蚀制版工艺，每人每班能制作两个分色页面，但是配备了自动化的K6 Klischograph雕刻机之后，每人每班能生产150个分色页面。包装印刷领域内也同样如此，电子雕刻方式大大提高了制版效率。
今后不论再出现何种凹印制版新技术，要想获得认可和大的发展，必须得满足一定的条件，即是否能够保证提高版滚筒质量、生产效率和工艺可靠性，这也是衡量每一种新工艺和新技术先进性的重要标准。如果不能使工艺更加简化，那么新工艺就不能满足人们的需求。

电子雕刻制版技术

通常，一些参考书上把凹印称作连续调印刷，也就是说当油墨从版滚筒的网穴中转移到纸张上之后能够获得真实自然的灰度值。因为凹印油墨像水一样稀薄，在纸张表面是透明的，对光线有过滤作用，类似于照相中银盐层的性能。
19世纪末，随着照相技术的发展，人们对连续调的图像印刷提出了更高的要求。{zx0}提出的是对连续调进行加网的网目调理论，图像的灰度值由不同面积大小的网点来体现，这种方法一直沿用至今，但原稿的加网方式已经发生了很大的改变。原来采用的是非接触加网，后来被接触加网代替，现在则是由RIP（光栅图像处理器）来完成，通常用0～255之间的任一数值来表示图像的灰度值，然后由RIP转化成不同形状、尺寸、位置的网点。
与凸印、胶印和柔印的印版成像过程相比，电子雕刻凹版工艺显然要简单得多。与原稿图像灰度值相对应的数值可直接传送给电子雕刻机，并控制金刚雕刻针在铜层表面进行雕刻，而且，所雕刻的网穴的面积和深度都可以改变。值得一提的是，电子雕刻通过对阶调曲线进行简单的调整就可以获得适合特定印刷条件（包括印刷机、油墨、纸张等）的高质量凹印版滚筒。
正如上面所介绍的那样，用灰度值数据控制电雕针能够实现与凹印连续调图像的xx匹配，这一点非常重要。换句话说，电子雕刻制版与凹版印刷工艺的xx结合，极大地提高了工艺的可靠性和版滚筒的质量，这是腐蚀凹版（包括传统照相凹版和直接加网凹版）所无法比拟的。
值得一提的是，与胶印不同，在复制文字和线条方面，电子雕刻方式还不能实现比选择的雕刻线数更精细的复制，这就使得文字和线条的复制质量受到了限制。最近几年，HELL公司改进了电雕针的动态控制，并开发了HQH软件，能够有效xx细小阴阳线条的“锯齿形边缘”。而且，在许多情况下，由于凹印的文字比胶印的更加柔和，更便于阅读。但是，毫无疑问，包装印刷对凹版印刷质量有着更高的需求，人们希望文字和线条的印刷质量能有进一步的提高。
由于传统照相凹版制版工艺具有很多局限性，凭借自身在制版领域40年的丰富经验，HELL公司制定了新的目标，要进一步提高凹版滚筒的制版工艺和质量水平。为了实现这一目标，从技术角度可以提供哪些保障呢？下面就简单介绍一下凹版滚筒的成像技术。

传统照相凹印制版技术

传统照相凹版又称作“影写版”，它xx依靠网穴深度的变化来表现阶调层次。为此，需要分别用网屏和连续调阳图片对炭素纸进行晒网格和晒阳图处理，根据炭素纸对腐蚀液透过性的不同来获得面积大小一致、深度不同的网穴。
从以上廖廖几笔大家不难看出，传统照相凹印制版工艺比较复杂，步骤繁多，从炭素纸的准备到腐蚀共有11个步骤，因此，工艺的可预见性和可重复性比较差，例如网穴的腐蚀深度和网墙的控制都相当困难。但是，更加困难的是对亮调部分的控制，亮调要求网穴的腐蚀深度要非常浅，不能超过1μm，但实现起来实在是太困难了。
同时改变网穴的面积和深度就能解决这个问题，但必须要对炭素纸进行二次曝光。网穴深度由用连续调图片的一次成像控制。二次成像则使用同一个原稿的网屏，从而实现使网穴的深度和面积能够同时发生改变。
这种凹印制版技术的出现标志着复制亮调和暗调的技术又向前迈进了一步，但是炭素纸和腐蚀过程所固有的不稳定性仍是一个问题，归根结底，还是工艺太复杂且难以控制。随着电子雕刻技术的出现，电雕针能够轻松并xx地雕刻不同面积大小和不同深度的网穴，且工艺简单，一致性和可靠性高，因此逐渐代替了传统照相凹版。

照相直接加网制版技术

除了传统的照相凹版，照相直接加网工艺也已经出现很长时间了，尤其在包装凹印中的应用更广。照相直接加网凹印制版工艺的基本原理是：版滚筒在经过镀铜和抛光处理之后，先蒙上一层保护层，再曝光成像，然后再对铜层进行腐蚀。
最早是在版滚筒的铜层表面涂布感光膜，用高压汞灯进行曝光。后来又出现了激光刻蚀技术，不用胶片，图像数据直接控制精细的激光束在感光膜层上成像。曾一度出现两种数字成像制版方法：一种是用感光胶膜作为蒙片层，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；另一种是采用一种特殊的薄涂层作为蒙版，激光束可直接将图文部分的保护涂层xx烧蚀掉，使铜层裸露出来，因此无须显影处理可直接进行腐蚀，但必须要增加激光束的能量。
不管成像工艺采用的是数字方式还是传统的加网胶片，均仅仅是在蒙片层上创建面积变化的网点结构，深度信息无法体现。对暴露的铜层部分进行腐蚀是一个相当落后的工艺，如果操作人员一时疏忽，对曝光部分的铜层进行同样深度的腐蚀，就无法表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。
最近，又有一种加网腐蚀技术被开发出来，这种方法在版滚筒上需要进行以下操作：在铜层表面涂布感光层、用激光在感光层上进行成像、显影、腐蚀和剥膜。{zh1}，将铜层表面清洗干净后镀铬。
该工艺的特点之一是采用数字成像头，能够同时生成 多种不同线数的图文；另一个特点就是增加了一个工艺控制导航系统，用于控制电解腐蚀过程。这种制版工艺可以采用混合加网方法，即在图像的亮调部分使用调频加网方法，其他部分则仍然采用传统的调幅加网方法。但这种工艺也不能从根本上解决问题，虽然混合加网方式能够生成非常精细的印刷元素，但仍然没有深度方面的信息。再者，腐蚀的独立像素或像素群虽然面积小，但深度却又比较深，这非常不利于高速印刷时油墨的转移和传递。
争议的另一个焦点是该制版工艺采用脉冲电流进行电解腐蚀，据说可以避免传统腐蚀的许多缺点。而我们认为这并不xx正确。电解腐蚀工艺德国早在几十年前就曾研究过，并发现了一个特殊的问题。如图1所示，在电解腐蚀时，版滚筒上只有图文部分的铜层是裸露的，而非图文部分表面有一层保护层，电解液离子接触不到此部位的铜层，因此也就不会对此部位发生腐蚀作用。这些离子全部被吸附到能被腐蚀的图文部分，尤其是图文部分的边缘区域，这就加大了该区域的腐蚀力度，造成图文部分边缘的网穴深度过大，印刷后在图像的中间调区域，网点边缘会产生黑边现象。
另外，照相直接加网制版工艺还有一个缺点就是工艺复杂，步骤较多，这使得制版工艺的可靠性大打折扣。一般来说，经过的环节越多，工艺的可靠性就越差，为什么这么说呢？因为整个制版工艺总体的可靠性必然要受到各个环节和步骤的影响，如果整个制版工艺共分5个步骤来完成，每个步骤的可靠性是98％，那么制版工艺总的可靠性就只有90％，也就是说所生产的版滚筒中可能会有 10％是废品，而电子雕刻工艺的废品率要低得多，一般连2％都不到。
总之，与电子雕刻制版工艺相比，所有的照相直接加网凹印制版工艺（即使采用数字成像技术也不例外）都存在3个根本问题：成像方法不适合凹版印刷、腐蚀过程本身的缺点以及复杂的工艺步骤。

用激光束直接雕刻锌层

除了HELL公司在20年前开发的电子束雕刻外，还有一种方法就是采用波长非常短（接近于1μm）的激光脉冲直接轰击版滚筒表面并产生网穴。一个网穴由一个或两个脉冲形成，脉冲正好对准网穴的中心。但这种雕刻方法也存在一个问题，就是铜层对激光束的镜面反射作用。解决办法之一是在锌层上进行雕刻，但我们认为，在锌层表面进行雕刻要比在铜层上雕刻的控制难度更大，这一缺点也限制了激光束直接雕刻技术的进一步推广和发展。
另一个根本问题是用短波长激光脉冲雕刻，所形成的阶调非常陡，不柔和，不细腻。同时，用短波长激光脉冲直接在金属层上雕刻还涉及到金属层对激光的敏感度问题，金属对激光束敏感度的微小变化都会对能量阈值产生影响，由于只有高于阈值的脉冲能量才能产生网穴，所以能量阈值发生改变当然就会影响到网穴尺寸。而且，如果激光束聚焦的能量密度发生波动，也会引起网穴尺寸的改变，也就是说，上述两种静态过程的变化都会导致网穴尺寸产生偏差，如果这种变化同时发生作用，必将导致更大的偏差。如图2所示，左侧的雕刻层材料具有较低雕刻阈值，这是由于工艺变化较小且激光束的聚焦范围比正常值稍宽一些；右侧的情况则恰恰相反。由此我们就可以更好地理解为什么网穴尺寸会发生变化。
用一个或两个激光束脉冲形成网穴，再由一个个的网穴共同来体现图像的整个阶调范围，这个过程可以认为是一种模拟过程。为什么呢？因为不同面积尺寸的网穴所需要的脉冲能量也不同，随着网穴面积的逐步增大，所需要的脉冲能量也就越高，结果得到的网穴和网墙比率可能会十分不理想，比如实地区域的网墙面积相对来说还是太大。与电子雕刻网穴相比，在印刷过程中，这些网穴与纸张接触的面积要小得多，油墨的传递效果也远不如电子雕刻网穴好，特别是在高速印刷过程中。
由于激光束通过玻璃透镜聚焦，所以只能设置一个固定的成像区域。这导致了激光束只有一个固定的直径。如果不考虑网穴深度因素，用这种方式雕刻出来的网穴的直径应当是固定的，而聚焦后的单束激光，其脉冲能量的改变将会影响并改变网穴的深度。这在直接加网制版工艺中是不可能实现的。用激光束直接雕刻时，要想改变网穴面积，必须采用特殊的方法。如采用两束同轴激光束，其中一束激光的聚焦直径较大一些，而另一束激光束的聚焦直径则稍小一些。通过调整和控制两束激光束的相对脉冲能量，就能够获得不同直径大xxxx。但是，我们认为用这种方法生成的网穴尺寸的可复制性是不可靠的。
另一个增加雕刻稳定性和提高锌层分辨力的方法是用几个xxx组成网格，这样产生的六角形网格能容纳7个比较小的独立网穴。但这种方法会使雕刻速度大大降低。

未来雕刻方法的目标

自1995年以来，传统腐蚀凹版在杂志和目录册印刷领域的应用大幅萎缩，电子雕刻凭借工艺简单、可靠性高、成本低、质量好，尤其图像的再现性好等优点而被广泛应用。与腐蚀制版相比，电子雕刻制版的惟一缺点就是轮廓不佳，这是因为它以相同的分辨力雕刻文本和图像。
在包装印刷领域，除了电子雕刻凹版外，腐蚀版的应用也比较普遍。但是，即使用激光蚀刻数字成像方式方式代替传统的胶片成像，但成像时仍然无法控制网穴的深度，这在一定程度上限制了连续调产品的复制。
由于新的雕刻材料处理的复杂性，在锌上直接雕刻成本相当高，而激光技术也是上世纪90年代才发展起来的，所以质量也不够高。
针对这种情况，HELL公司将目标锁定在寻求方法解决电子雕刻的根本缺点上，也就是说解决文本和线条的轮廓清晰度问题。HELL公司通过两种不同的方法实现这个目标：一是进一步开发电子雕刻凹版技术，二是开发激光直接雕刻铜层技术。
XT超精细电子雕刻技术
与激光照排技术相似，新的XT超精细电子雕刻技术也可以对文字和图像分别采取不同的分辨力进行雕刻，例如文字采用1000l/cm，图像采用60l /cm。这不仅意味着文字和图像分辨力的提高，而且网穴的深度也可以根据要求进行改变。总的来说，XT技术意味着可以对分辨力、{zd0}网穴容积、网穴深度等基本参数单独进行调节。
XT技术的应用相当广泛，甚至可以用在电子领域，例如将电路印到铝箔上。在包装印刷领域，对于要求非常精细的图文都可以采用XT技术，它在防伪印刷中也发挥着相当重要的作用。另外，在杂志和目录册等的印刷中，XT技术用于文字和线条的雕刻。
在铜层上直接进行激光雕刻
根据XT技术原理，HELL公司开发了激光雕刻机的雏形，在铜或铬的表面直接雕刻网穴,而且激光束的写入分辨力也可单独调整。激光束如此精细，能量如此高，因此，在这样一种超乎想像的高能量状态下，即使铜层本身对激光有较强的反射作用，它也会像烈日下的黄油一样立刻被熔化掉。
XT技术也需要一个加网控制器，其被放在XT雕刻头内，一边加网一边雕刻，可以完成任意形状的网穴雕刻。这种技术{dy}次将加网过程在雕刻头内完成，不仅可以雕刻调幅网穴，也可以雕刻雕频网穴。
HELL公司的XT技术首先是针对包装领域开发的，在适当的条件下，还会将其推广到大幅面的目录册和杂志印刷领域。

结? 束? 语

目前几种采用激光成像方法的凹印制版工艺都有一定的不足之处。激光刻蚀成像技术无法控制网穴的深度，在连续调复制方面无法达到电子雕刻的质量，且工艺步骤也比较多，这导致工艺可靠性的降低。在锌层上直接进行激光雕刻，在质量和成本方面都没有太明显的改进和提高，而且材料难以处理，加重了滚筒加工的负担。
激光直接雕刻铜层的技术基于电子雕刻工艺和新的激光雕刻工具。XT技术和激光直接雕刻铜层技术均能够提高轮廓清晰度，从而使文字和线条再现更加清晰，这两种方法均能控制雕刻深度，在很大程度上，其深度的调整也是独立于网穴面积的。
另外，照相直接加网制版技术也有了进一步的提高，甚至可以达到以假乱真的效果。