第二节 现代印刷技术概述

印刷是根据版面的图文信息控制色料(油墨)转移到承印物上的复制过程。印刷的要素有原稿、印版、承印物、印刷油墨、印刷机械。通俗地讲,印刷通过油墨的转移,使承印物上出现有色和无色(空白)两种状态(如图1-1所示)。如果需要彩色,就需要使用不同的颜色进行多次印刷;如果需要层次和阶调,就需要进行加网(如图1-2所示)。现代印刷技术可解决多色套印和加网过程中出现的问题。

图1-1 印刷的功能

图1-2 网点和阶调

一、阶调

如果图像需要层次和阶调,就需要进行加网。加网就会有网点,会使图像不连续,如图1-3右侧所示,而我们需要的印刷品的图像看上去是连续的、光滑的。印刷技术能够确保印刷品的网点足够小,以至于眼睛不能够分辨出来,从而保证图像看上去是连续的(如图1-3左侧所示)。用网点表现的图像被称为半色调图像。

图1-3 网点与图像的连续

加网方式有调幅(AM)加网、调频(FM)加网和混合加网(如图1-4所示)。调幅加网的图像网点中心距不变,通过改变网点的大小来表现图像画面的层次。调频加网主要是通过改变网点出现的个数(频率)来实现层次调整的。由于网点的随机性,调频加网不会产生莫尔花纹(龟纹)。

图1-4 加网方式

加网线数(lines per inch,lpi)是指调幅加网图像的单位长度内所含有的平行线数目或含有的网点个数。线数越多,划分得越细,再现的层次就越丰富。加网线数过高会出现糊版等印刷故障,加网线数过低图像会失去层次,且阶调的连续性较差。对于精致的彩色印刷品,常采用175lpi或200lpi加网。

采用调幅加网时,为了减小因加网而产生的莫尔花纹的影响,青(C)、品红(M)和黑(K)三色印版之间的加网角度差常设定为30°,例如以人像为主的图像,采用平版印刷时的加网角度可选用C(15°)、M(45°)、K(75°)、Y(90°)。

二、CMYK

选用什么颜色的油墨进行彩色印刷呢?首先,要选择三原色油墨,即青(C)、品红(M)和黄(Y),因为这三种油墨能够混合出最多的颜色,具有最大的色域。其次,还需要黑色(K),因为用三原色油墨不能混合出真正的黑色,印刷品上的黑色需要专门使用黑色油墨进行印刷,因此在一般情况下,彩色印刷品都要采用CMYK四色油墨进行四次印刷。

如何才能通过多次印刷获得与原稿一致的彩色印刷品?首先需要分色,将原稿上的颜色分解成C、M、Y、K,使原稿上每一点在C、M、Y、K通道上都具有相应的量。K通道的量是通过对C、M、Y通道的量按一定的比例进行去除而得到的,去除的量越多,K通道的量就越大,去除的多少可以根据印刷工艺的需要进行调整。其次,将数字版面上各通道的量,对应地制作成C、M、Y、K四张印版。最后,分别使用C、M、Y、K四个印刷单元对承印物进行四次印刷,便得到与原稿图像一致的彩色印刷品。

如何才能在显示器上看到最终的印刷效果?由于显示器的色域比印刷品的宽,显示的色彩会比印刷品的鲜艳,印刷前通过色彩管理系统(Color Management System)适当地压缩显示器呈现的色域,与印刷品的色域保持一致,就可以在显示器上看到印刷后呈现的效果,从而对印刷品可能出现的不满意的地方在印刷之前就进行调整。

三、印版类型

四色印刷需要制作四色印版,印版的类型有凸版(柔性版)、平版、凹版和孔版(丝网)等。印刷生产线是由多个印刷单元组成的(如图1-5所示),不仅包括C、M、Y、K四个印刷单元,而且对于透明的塑料需要增加白色油墨单元印底色,对于特殊的颜色需要使用专色印刷单元,对于外包装的印刷需要上光、模切等单元。

图1-5 印刷生产线

(一)凸版

凸版就像图章一样,图文部分凸起在一个平面上,空白部分凹下。目前,用于包装印刷的凸版为柔性版(如图1-6所示)。柔性版的特点都基于“柔性”:印刷压力小(1~3kgf/cm2),油墨传递性能好,墨层厚度2~6μm,可以用于印刷表面非常不均匀的瓦楞纸板,使印版表面与纸板保持良好的接触;承印材料广泛,不仅可用于包装纸板的印刷,还可用于报纸、塑料薄膜等承印物的印刷;生产效率高,可以使用环保的快干油墨,并与后工序紧密配合;具有一定的印刷质量,多采用120lpi或133lpi加网,特别适合于包装印刷;但需要用网纹辊来实现传墨(如图1-7所示),要考虑网纹辊网线对加网角度的影响,加网线数与网纹辊网线数的比例一般大于1∶4;图文容易变形,不易套准,网点增大较严重,且呈非线性变化,亮调再现性差。

图1-6 柔性版

图1-7 柔性版使用网纹辊实现传墨

(二)平版

平版的图文部分亲墨,空白部分亲水,且在同一个平面上。常用的平版为PS版,版基为铝,厚度在0.3 mm以下。平版利用油水相斥原理,并将空白部分“水”的pH值控制在5~6的范围内,使边缘达到“水墨平衡”,从而保证空白部分斥墨而不上脏;印版的图文部分为树脂,耐磨性较差,因此需要通过橡皮滚筒转印,来减少印刷压力和印版磨损(印刷压力3~5kgf/cm2),同时保证充分的接触,实现油墨良好的转移,墨层厚度为1μm左右。

平版印刷的印版滚筒、橡皮滚筒和压印滚筒都有空挡角,方便安装印版、橡皮布和叼纸牙。由于使用了橡皮滚筒,其又称为胶印。胶印机印刷单元结构如图1-8所示。胶印油墨黏度比柔印和凹印都大,需要使用复杂的供墨系统,印品油墨的干燥主要依靠渗透和氧化结膜,而不是挥发。平版适合印刷画册、纸板等精细度较高的纸类印刷品。

图1-8 胶印机印刷单元结构及印刷原理

(三)凹版

通过雕刻或腐蚀,在金属印版滚筒上形成网穴,所印画面的浓淡层次主要由网穴的大小及深浅决定。印刷时,油墨被充填到网穴内,印版表面(空白部分)的油墨用刮墨刀刮掉,通过压力将网穴内的油墨转移到承印物上。凹版采用卷筒承印物,对印刷张力控制要求严格,印版与滚筒一体,制作成本较高,印刷压力大,印刷油墨较稀,以挥发干燥为主;印刷质量高,墨层厚度可达10μm,耐印量(力)大,常用于塑料薄膜、高档纸和防伪证劵的印刷。

(四)孔版

孔版是图文部分为通孔的印版,包括誊写版、镂空版、丝网版等。目前,常用于印刷的孔版是丝网版。丝网印刷对承印物适应性强,印刷时油墨在刮墨板的挤压下从网状版面的通孔部分漏印在承印物上。孔版的印刷压力小,墨层厚实,厚度可达10~100μm,但耐印力低,印刷精度不佳。