凹印
凹印就是指凹版印刷,印刷方式是以印刷印版而命名的,也就是所有的印刷图案和文字,在印刷版上是凹进去的。印刷时先将印刷版上多余的油墨(非印刷面上的油墨)刮净,然后通过压印胶辊给印刷版之间的被印刷物上,加以适当的压力,把油墨从凹面内挤压到被印刷物上,而达到印刷的目地的一种印刷方式。
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凹印是具有优良的层次表现、与多样承印物对应、无接缝图像印刷、印刷质量稳定性好等优点的印刷方式。在欧美是将以大批量生产为目标的出版印刷作为主体而发展的,在日本则是以包装凹印为中心而普及的。
凹印、胶印、柔印、丝印是当今包装印刷市场的主流。现代凹版印刷大量地用于印刷彩色印件,除了印品精美之外,还具有不易被仿造的特点,因而纸币、邮票等有价证券,以及香烟、酒的包装一般都用凹版印刷方法印刷。
顾名思义,凹版印刷的印版,其图文凹于印版表面,这与传统的铅印和现在发展迅速的柔印正好相反。印刷时,印版浸在油墨槽里转动,使整个印版表面都涂有油墨,再经过特制的刮墨刀将印版表面的油墨刮净;填充于凹入部分的油墨被保留下来,经压力作用转印到承印物表面而完成印刷过程。
凹版印刷使用的油墨较稀,呈液体状,这是因为凹版印刷机的速度较快,必须在较高的速度下使油墨迅速地填满凹印版上所有着墨孔(图文部分)的缘故。为了使印刷品很快地干燥,必须使用容易干燥的油墨,凹版印刷用的油墨大多由容易挥发的溶剂,如甲苯、二甲苯、汽油、醇等固体树脂、颜料、填充料、附加剂组成。为了使印张上的油墨干燥得彻底一些,在印张通往收纸装置的过程中设有干燥装置,印张通过干燥装置,使刚印上的油墨层得以迅速干燥,这是凹版印刷的特点。在印刷过程中,必须随时注意套印准确情况、墨色变化和墨迹的干燥情况,以保证产品质量。
凹版印刷属于直接印刷,其图文部分的油墨直接从印版的凹入部分转印到承印物上,凹版印刷上的图文部分凹下得愈深,填入的油墨就愈多,转印到承印物上的墨层就愈厚,反之就薄。由于凹版印刷的油墨转移量远比凸印、平印的多,因而凹版印刷的产品,其图文有微微凸起的感觉,具有质感强、质量好、层次丰富的优点,而且凹版的耐印力比平版和凸版高得多。但是凹印印版的制作较为复杂,成本也高,因而一些大型凹印设备只用来印刷大批量的印刷品。
根据凹版印版的制作工艺,可将印版分为雕刻凹版的腐蚀凹版。
1.雕刻凹版和腐蚀凹版的加工
雕刻凹版的加工是采用电雕机,用不同角度的针,在镀铜凹版式滚筒上打击后形成不同深度的V型凹槽,再在凹版滚筒表面镀上耐磨的铬层,经抛光后,就可以制成上机印刷版。在印刷过程中,靠这些V型凹槽把油墨转移到承印材料上面。
腐蚀凹版是采用成像技术,在镀铜凹版滚筒表面制作图像,经过腐蚀,滚筒表面形成U型凹槽,然后进行镀铬和表面抛光处理。
2.雕刻凹版和腐蚀凹版的比较
雕刻凹版与腐蚀凹版的使用性能差异不大,但二者的使用寿命有较大差别。
雕刻凹版表面的V型凹槽磨损后,凹槽深度变浅,随着V型凹槽底部宽度变窄,网点的面积变小,凹槽着墨量逐渐减少,墨色迅速变浅,导致印版报废。雕刻凹版在雕刻过程中如果深度控制不好,也会影响印刷质量,太深在印刷过程中容易造成重影;太浅会影响印版的使用寿命。
腐蚀版式表面是U型凹槽,随着印版的磨损,凹槽的深度变浅,但网点的面积未发生改变,而且其着墨量的减少比较缓慢,对印刷颜色无太大的改变,因此其使用寿命比较长。
目前,国内凹版生产厂家均采用电雕制版,腐蚀凹版主要由国外厂家生产,而且价格比较高。
凹印机主要由开卷机、导向组、印刷组、分切组和控制组几部分组成。开卷机主要是完成卷筒纸在一定速度和张力条件下的展开,并保持相应的稳定状态,同时完成卷筒纸的自动或手动拼接。导向组的主要功能是保证印刷过程中纸幅不横向偏移,同时保证纸张的张力稳定。印刷组是凹印机的主要组成部分,完成印刷的主要过程,包括油墨供应、印刷、烘干等。分切组将印刷好的整张印刷半成品,分切成成型的小张产品。控制组主要是设定凹印机的运行参数和工作状态,其中包括速度、张力、温度,以及压力辊、刮墨刀和油墨泵等的工作状态。
开卷机主要由离合器、张力辊和张力控制器组成。三者组成一个闭环自动控制系统,用于自动调整卷筒纸展开的速度和张力。
1、工作原理
开卷机是没有动力的从动设备,主要根据印刷机组输纸量的需要(纸张拉动卷筒纸转动速度)来调整纸张的供应量。对卷筒纸转动速度的控制过程是通过离合器和纸卷轴来实现的。以前大多采用电磁离合器,目前大多彩采用气动离合器。
在印刷过程中,印刷速度不是一个恒定值,有时逐步递增,有时逐步递减,因此需要用张力辊来控制纸张的供应量和张力。
张力辊围绕固定点做上下摆动,气缸的推力与纸张的拉力平衡,以保证张力辊处于平衡状态。张力辊所处的位置,表明纸张的张力和纸张供应量的大小,把该位置的信息输入张力和纸张供应速度。在印刷过程中,张力辊上下浮动的距离越小,越有利于纸张张力的稳定。
张力控制器是开卷机张力控制系统中的关键部件。它主要完成对检测信号的处理、分析,并发出执行命令。目前国内主要采用MCS—202E控制器,该控制器能标明与离合器纸卷轴使用刹车片的工作状态,随时设定或纠正张力辊所处的蹭位置。
2、开卷机的操作
根据印刷的要求,凹印机一般使用订购卷筒纸。由于机器型号不同,开卷机纸芯轴的外径相差比较多,一般为3、6或12英寸。所以订购卷筒纸时,首先要考虑纸卷芯轴外径尺寸,一般要求卷筒纸芯内径比纸芯轴大2~5毫米;其次,还应注意开卷机所能使用的卷筒纸最大外径,绻硗仓酵饩冻飧龇段В薹ò沧笆褂谩?br>在安装时,应检查纸芯有无变形,如果变形过大,应先进行修复。纸展开并摆正后,将纸芯插入卷筒纸纸芯中,然后检查纸芯轴两端的距离,尽量将卷筒纸居中安装。
卷筒纸上机后,要确保横向处在与上卷纸的同一位置。如果开卷机是自动接纸,要根据开卷机的要求,进行对接或搭接,拼接时首先在拼接位置划线,再用双面、单面胶带纸粘贴。在拼接过程中,要保证两卷纸的外径线速度一致。
如果开卷机是手动接纸,停机后就将上卷卷筒纸割断,调整纸张的横向位置,直接贴在新卷筒纸的开端即可。
凹印的优势一直在于高速、宽幅、低耗和停机时间少,能在各种基材上获得最佳效果的印刷品。
1.高速
目前卷筒纸凹印机最高速度可达55000转/时,纸带速度约15米/秒。
2.幅宽
轮转凹印机最大卷筒纸宽度为:
出版印刷106英寸
建材印刷150英寸
包装印刷40~60英寸
3.调整时间短
从前一批活完成到新的活件开印所需的调整时间为30分钟左右。
4.承印物广泛
凹印由于采用液体挥发型色墨,较短的传墨系统,所以油墨干燥快,适用于非吸收性承印物的印刷。
5.高质量
凹印的高质量是由凹印的特点所决定的,与凸版印刷、平版印刷依靠网点着墨面积不同的层次表现手法不同,凹版印刷是采用了网穴结构,即依靠着墨量体积不同来实现层次表现的。
1、对短版产品成本偏高,不太适合;
2、使用溶剂性油墨,不够环保。
从凹印工艺本身来讲,随着工艺技术的变化,凹印工艺也经历了其兴衰变化的历史。
在15世纪中叶,凹印版的击伤首先是用手工的方式完成的。手工用刻刀在铜版或钢板上挖割。
17世纪初,化学腐蚀法被用于凹印版的制作。具体做法是:先在铜皮表面涂一层耐酸性防腐蚀蜡层,然后用锐利的钢针在蜡层面上描绘,经描绘的线条的蜡层被破坏,使得下面的钢面外露,并在下一步的腐蚀过程中与酸性溶液接触,从而形成下凹的痕迹。
18—19世纪期间多项技术的发明和应用,给凹版制作工艺的巨大变革奠定了坚实的基础。其中包括:1782年发现重铬酸钾具有感光性;1839年照相技术的发明;1839发现重铬酸钾曝光前后物理性能的不同;1864年碳素纸转移法等;1878年照相凹版技术诞生,并于1890年在维也纳正式投入生产。照相凹版法采用照相制作胶片,利用碳素纸作为中间体,从而彻底代替了手工雕刻,极大地提高了制版的质量和速度,但由于工艺特点的限制,使得当时的凹版印刷仍然只能印刷较低档次的印件,而随后出现的布美兰制版法也未能从根本上提高凹印的质量。
直到出现了电子雕刻凹版工艺,从而使凹印版上不再单纯依靠一维变化来反应浓淡深浅的层次(照相凹版法是依靠网穴的深度的变化,布美兰制版法是依靠网穴表面积的变化),电子雕刻凹版依靠网穴的表面积和深度同时变化来反应浓淡深浅的层次,这就使得用凹印工艺复制以层次为主的高档活件变为了可能。
特别是计算机技术在凹印领域被广泛采用以后,凹印制版及印刷技术更是如虎添翼。从凹印制版来讲,先是率先实现了无软片技术,在胶印工艺仍在大力宣传推广CTP技术的今天,凹印领域的CTP已经成功运转了近10年;其次是成功运用了数码打样技术,如今数码打样技术已经被凹印领域所广泛接受,并在生产中发挥着不可或缺的作。
凹版印刷金银墨常见故障有以下几种,排除方法列在每种故障原因之后。
①粘背、粘结。塑料薄膜上印金银墨后背面粘脏,严重时薄膜之间撕揭不开,或将底色图文粘掉。产生这种现象的原因主要是连结料干性慢,或底墨中的连结料与金银墨连结料性质不一;环境温度过高,印刷速度过快,压力过大,远红外光照不够;还有时是PE树脂薄膜本身发粘。排除的方法是换调金油配方,可使用聚酰胺调金油配方:聚酰胺树脂40%~50%,异丙醇25%~27%,二甲苯25%~28%,并加入等量的金粉。同时降低操作环境温度,放慢印刷速度,调整压力,加强风量和远红外光照。如因树脂本身发粘可更换树脂。
②脱落。墨层牢度极差,金银粉颗粒极易脱落。原因是采用单一溶剂直接调和金银粉,缺少必要的粘度。可通过改变连结料来解决。
③毛边、斑点。现象是大面积部分产生斑点花纹,光泽极差;部分印墨是图文边缘向外扩散。造成的原因是,印刷过淡,溶剂过多,流平性差,版纹过深,塑料薄膜静电积累。排除的方法是,控制溶剂用量,对塑料薄膜进行抗静是处理,在制版时版纹不宜过深。
④逃色。细线条部分印色不清或印不出来,造成的原因是,连结料干燥过快,印刷速度过慢,大面积金银墨色块与细线条金色并存,印时顾此失彼。排除的方法是,可加丁醇调节,调整印刷速度,将大面积色块与细线条分成两块版。
⑤色灰。金银墨色灰暗无光,造成的原因是调和时间过长,受氧化作用或受酸、碱、硫等化学物质的侵蚀而变色,与其它墨色串色。排除的方法是,金墨随调随用,按时清洗墨泵、管道、墨槽及印版,防止串色,一旦串色,立即更换。
⑥糊版。金银墨尚未转移到薄膜表面之前,已干燥在印版网纹中。造成的原因是印版未及时清洗,使残墨固化在版纹中并逐渐积累,以至填满版纹,灰砂等掺入墨中。排除的方法是,随时清洗印版,注意操作环境的卫生。
胶印 印刷 凸印 柔性版印刷 特种印刷 压印 滚筒 油墨
承印物 印版 龟纹 木版 水印 凸版 活字版 铅版 雕刻版
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