簡介
色優越, 彩色平版印刷原理
石印以表面具有密布細孔的石版作版材進行平壓平或圓壓平的直接印刷。1798年布拉格人A.塞內費爾德發明。利用油水相斥的原理,用脂肪性油墨將圖文繪製在石版上,然後以水潤濕石版的表面,使沒有圖文的石版細孔蓄有水分,於是圖文部分吸墨拒水、非圖文部分吸水拒墨。印刷時,以紙張覆蓋在經過施墨及潤水的石版上,然後通過木製壓架使石版上的墨跡轉移到紙張上,即得印張。但效率不高,勞動強度大。後在製版方法上有改進(如採用照相原理的石印版製版法代替手工描繪法等),機器也由手扳式發展到機械傳動。19世紀至20世紀國中國曾用以印製書報。膠印興起後,石印術逐步衰退。20世紀60年代基本上已被淘汰。
膠印
採用金屬薄片為版基(也可用紙基),通過感光原理製成圖文部分與非圖文部分基本處於同一平面的印版,故屬平版印刷。膠印是在石印術的基礎上發展而來的。1875年美國人R.巴克雷首先採用間接轉印方式,將石印版上圖文轉印到一種經過特殊加工處理過的厚紙表面,再轉移到金屬薄片上,稱為布來希印刷。5年後又設計了用橡皮布的平台型布來希印刷機。1904年美國人I.W.魯貝爾將金屬印版上圖文墨跡先印到包在滾筒表面的橡皮布上,然後再由橡皮布轉印到紙張上去。這樣不僅印跡清晰,而且印版的耐印率延長。這種間接印刷方式開創了近代膠印的歷史。由於石印基本上已被淘汰,故lithography一詞往往統指膠印,或作平印。
由於版材與印刷機的不同,膠印又可有多種區分。如按進紙方式可分單張紙膠印與捲筒紙膠印。印書報雜誌等大量印刷品,以捲筒紙膠印為主。如按印版特點分,除平凹版、多層金屬平凹版、預塗感光版外,還有一種塗有矽橡膠塗層的無水膠印版。用此種印版膠印時,可不用任何潤濕液以保護版面非圖文部分不沾墨,故也叫無水膠印。與凸印中的乾膠印(或稱間接凸印)的主要區別在於它的印版系平版,乾膠印的印版是凸版。
膠印是20世紀中期發展最快也是80年代最主要的印刷工藝。它適應出版物及商品包裝的彩色化要求,具有一些技術方面的優點,如版材薄而輕,富有撓曲性,適合高速輪轉印刷;製版工藝既沒有凹印複雜,又無鉛版的鉛毒,且能與照相排版工藝相銜接;裝版方便快速,適合於短版印件等。
珂版印刷
用塗有明膠層的厚玻璃作版材,能複製層次豐富的印刷品,但效率較低,套用不廣。
平版印刷是以平面的印版印刷的一種方法,也是製造半導體和MEMS設備的方法。
平版印刷是基於油和水互斥的原理手動工藝。
圖像用油基的媒介放在印版表面上;然後用酸將油「燒入」印版表面中。在印刷時,表面先覆上水,水份留在非油性的表面,但不會留在油性的部分;然後用輥子塗布油性油墨,油墨只附著在表面油性的
光刻
半導體平版印刷也被稱為光刻,它被用於積體電路等微晶片加工。由於它是加工微米及奈米級尺度設備的最好方法之一,也被用於微機電系統加工。光刻在各種材料的微加工上都有套用,其中在矽片上的套用已經相當成熟。近年來興起的無掩模光刻和奈米壓印光刻也開始被逐步套用。
歷史
採用50g透明PVC背膠,彩色平版早期的平版印刷為平版平壓型,到後來發展為平版圓壓型及圓版圓壓型兩種,平版圓壓型機器大部分使用在特殊印刷上,如校樣用的打稿機等,至於在印刷紙張之類的機器則全部改良圓版圓壓型。平版圓壓型亦即是印刷版面平放,壓力部分是滾筒式的壓筒,此種印刷方式很類似凸版印刷里的平版圓壓機器一樣。圓版圓壓型則是將印刷版包裹在滾筒上稱為版筒,機器上另外一個滾筒包裹有橡皮的稱為橡皮筒,壓力部分同是滾筒式的壓筒,此種以三種基本滾筒構造的機器稱之為“柯式印刷機”。
優劣點
①優點:製版工作簡便,成本低廉。套色裝版準確,印刷版複製容易。印刷物柔和軟調。可以承印大數量印刷。②缺點:因印刷時水膠之影響,色調再現力減低,鮮艷度缺乏。版面油墨稀薄(只能表現70%能力,所以柯式印的燈箱海報必須經過雙面印刷才可以加強其色澤)。特殊印刷套用有限。套用範圍
①海報、②簡價、③說明書、④報紙、⑤包裝、⑥書籍、⑦雜誌、⑧月曆、⑨其他有關彩色印刷及大數量之印刷物。記事
1908年聖誕節明信片彩色平版-
1909彩色平版郵編:黑少女問心1810年,德人衛謝普(F.Weishaept)協助塞納菲爾德氏完成鐵制手搖式石版印刷機。
1817年,塞納菲爾德氏試以鋅版代替石版為平版版材,未成。
1826年,法人尼布斯(Niepce)發明土瀝青光學製版。1832年(清道光十一年),英傳教士麥都思(W.H.Medhurst)在澳門設立石印所印刷中文書。
1837年,法人恩格爾門(G.EngelMann)發明彩色石印法,定名為Chromography。
1840年,英人龐頓(M.Ponton)發明蛋白製版法(AlbuMinprocess)。
1868年,德人珂爾巴特(J.Albert)發明珂羅版製版法(Collotype)。
1869年,英人浩潤(D.Hauron)發明用減色法作三原色彩色石印。
工藝過程

首先,在平版上形成著墨的圖像部分。圖像能夠直接用油性鉛筆在平版上畫出,也可用照相方法形成。
其次,給印版供水。因為油水相斥,水被圖像所排斥,所以水覆蓋了印版的非圖文部分。
再次,給整個版面覆蓋一層油墨,因為油水相斥,油墨被著水部分所排斥,所以油墨黏附到油性圖像上。
然後,紙張被壓印在平版表面,著墨的圖像也就轉移到了紙上。
平版印刷通常也被稱為膠印。與凸版印刷及凹版印刷不同,平版印刷的印刷圖像僅僅平置於印版表面上。在印刷過程中,紙張和圖像相摩擦,圖像很快就會被磨損,當印版用於高速運轉的印刷機上時尤其如此。為了減少印版上圖像的磨損,圖像首先應被轉移到橡皮布上。
據有關資料顯示,平版印刷術是德國人AloisSenefelder在1798年所發明的,他是把塗在一塊笨重石灰石上的油性圖案直接印到紙上的。而現在各種不同的平版被用於高速膠印機和小膠印機來進行印刷,其產量比其他任何一種印刷方法都要多。
早期工藝
平版印刷是由波西米亞的AloisSenefelder於1798年發明的,這是凸版印刷自15世紀發明以來第一種新的印刷工藝。在平版印刷的早期年代,使用一種平滑的石灰石(limestone),因此平版印刷的英文名稱lithography或lithos來源於古希臘的“石頭”一詞。在油基的圖像放到石頭表面後,用酸蝕入石頭的表面下,再塗上阿拉伯膠的水溶液,其只附著在無油的表面上,然後密封起來。在印刷的時候,水附著在阿拉伯樹膠的表面,但不附著在油性部分,而印刷時使用的油性墨則相反。在平版印刷發明後的幾年裡,這個印刷工藝用於印刷多色的圖像,在19世紀稱為彩色平版印刷(Chromolithography),這個時期的許多精美的彩色平版印刷品和出版物現在還存放在美國和歐洲的博物館中。每一種顏色使用一塊石頭印版。主要的難題是如何使圖像套印準確。
參見:平版印刷的發明,作者AloisSenefelder,(英文譯本,1911年)
現代工藝
版紙背膠,彩色平版印刷多年來,這項工藝有很多創新和技術上的改進。包括利用幾塊印版一次走紙印出多色圖像的印刷機、達格倫(Dahlgren)輸墨系統,其排除了潤版的步驟(而是潤版步驟組合到輸墨過程中)。 在輸入端,桌面出版的進步使得幾乎每個人都能製作出專業質量的版式,照排機的發展也使印刷廠能夠跳過照相製版的中間步驟;照排機能夠直接從計算機的圖像製成軟片。從21世紀以來,直接製版機又排除了軟片的需要,可以直接在印版上成像。
無水印刷
日本ALPHA NEW ACE PRO 彩色平版這種印版的曝光同樣可以使用傳統的吸真空曬版機和光源,而且曝光時間也與傳統印版的曝光時間相差不多。曝光的時候,通過膠片上密度的大小對UV光量進行控制,從而使光線穿透矽樹脂層照射到中間的光聚合物層上。在光聚合物層上的光反應非常精確,印版的解析度很高,可以達到175線/英寸,出網點的範圍為 0.5%-99.5%。下圖為傳統濕印版和無水印版的成像機理。 曝光後,對印版進行顯影,顯影的過程非常簡單。對無水印版顯影的設備與傳統的顯影設備不同,它套用特製的化學試劑和處理印版的機械結構。處理後的印版在非圖文區為斥墨的矽樹脂層,在圖文區,矽樹脂層已被去除,剩下親附油墨的光聚合材料。在設計的時候可將印版設計成選擇性地吸附和排斥油墨,無需使用任何水和酒精。
K+E 高級彩色平版油墨影響黏度的主要因素為溫度,由於無水印刷過程中沒有水的參與,因此就失去了一個對印版表面溫度進行冷卻的物質。由於摩擦,印版滾筒表面的溫度將不斷上升。同時由於無水油墨的粘性較高,在滾筒研磨油墨的過程也會造成滾筒表面的溫度升高。 這就是為什麼在無水印刷設備上需要對溫度進行精確控制的原因。最流行的系統採用震動製冷技術,在製冷的過程中,油墨輪內的空心震動冷卻輥抽出冷卻劑。這一結構在高速輪轉膠印機上已經套用多年了。現在對它改進後,也開始套用在單張紙印刷設備上。幾乎所有的單張紙印刷機製造商都提供空心油墨震動輥,對溫度進行控制。下圖為無水印刷機典型的溫度控制系統。油墨震動輥的數量不同,溫度控制的效果也不同。 溫度控制系統的功能是通過滾筒運轉的軌跡將冷凍劑進行循環,去除由印刷單元機械運動所產生的熱量。
值得注意的一點是該類型的系統並不是為冷卻(或製冷)墨輥而設計的,而僅僅是為了維持印刷機正常運轉時的固有常溫。只有保持固定的溫度,油墨的黏度才能被保持到最佳狀態。 無水印刷的打樣可直接由膠片完成。注意不是所有的模擬系統能夠再現無水印刷的低網點擴大率。 一些有經驗的無水印刷企業提供高精度的樣張,也有一些無水印刷企業利用經過校準的數字打樣系統出樣,也獲得了不錯的效果。 Presstek系統 PresstekPEARLdry印刷系統由兩部分組成:印版和特殊配方的無水油墨,他們的油墨與Toray公司套用的油墨非常相似。 據Presstek稱,是否安裝溫度控制系統是印刷企業的選擇。但要想獲得較高的耐印率,建議安裝溫度控制系統,PEARLdry印版的最大耐印率為 50,000。PEARLdry印版也是可回收的,最大的印版尺寸為23.75"×29.4"(四開)。下圖為無水印刷中使用的PEARLdryABL陰圖印版。 與Toray印版一樣,PEARLdry印版的最上層也為排斥油墨的矽述職層。中間為光敏層,這層可以吸附油墨,還能保持印版尺寸的穩定性。
在不需要膠片和膠片顯影的情況下對印版進行成像和曝光。它所採用的成像技術叫做燒蝕技術。使用一組IR(紅外線)雷射二極體陣列去除矽樹脂圖像層,曝光其下的鋁或聚脂層,使之可以吸附油墨。成像的過程中,雷射器通過快速加熱圖像層來處理圖像區域。產生的氣體膨脹導致圖像和上層的矽樹脂層從印版上分離開來。當印版成像後,對印版進行剝離,並安裝在印刷機上。該系統可以在印刷機上直接對印版進行成像(8開A3幅面的GTP-DI或 QuickmasterDI),也可以利用Presstek公司的PEARLsetter曬版機脫機成像。脫機成像的尺寸有8開A3幅面 (15.75"x20"),4開A2幅面(23.75"x29.4")。幅面在40英寸(102cm),對開印版的成像可以在熱敏直接製版機上完成。隨著其他PostScript系統的不斷湧現,可利用各種類型的數字打樣系統對無水印刷進行打樣,如Iris的噴墨印表機和3M的Rainbow。
單面彩色平版印刷。60x60mm承印範圍廣:無水印刷和以在傳 統印刷不能使用的紙張上印刷。如膠版 紙等。沒有潤濕系統,傳統印刷中許多 紙張問題也隨之消失。 ·印刷準備時間短:岢比傳統印刷 準備時間短40%左右。
無水印刷與環境
(1)環保的突破。清新的空氣、充足 的水源、茂密的森林、安全的工作條件, 這些都是世界各國所追求的環境。然而 在有些地方,印刷工業已對環境造成了 嚴重的破壞。而無水印刷則會對環保事 業做出很大的貢獻。
不再使用揮發性有機物
無水 印刷不再使用潤版液中的揮發性有機 物。有些揮發性有機物可以破壞地球上 的纂氧層,產生地球溫窒效應。現在,使 用水基油墨,告別了揮發性有機物。 油墨技術的革命,使清洗橡皮布都 不再需有機溶劑,大大減小了揮發性有 機物的排放量,洗車水是由93%的水和 7%的無害表面活性劑(如肥皂等)組 成,是水基清洗劑。
水資源保護。在1995年,全球 92%的人口,可得到充足的水源。如果 水資源以現在的消耗速度一直被消耗下 去,到2050年,全球就只有58%的人, 才會有充足的水源。在未來,有些國家 甚至去爭奪水源而戰。 無水印刷可以保護水資源。比如一 家瑞士的印刷企業,引進世界上第一代 無水捲筒紙印刷機,每年可節省用水 250000升。這些水大都需來自附近一個 湖泊,它則是近一萬人的飲用水源。
森林資源保護。生產一噸紙,需 用17顆大樹,剛好可提供20個人一年 所閱讀的日報用紙量。 破壞森林,雖然為造紙提供了原材 料,但也破壞了無數動植物的自然棲息 地,嚴重破壞了生態平衡。 由於無水印刷過程中,顏色很快就 可以上來,立即可以套準,並在印刷過 程中保持顏色的一致性,可比傳統印 刷,書省30%~40%的紙張。除了可以 保護森林,也大大降低了生產成本。
更清潔的環境、更健康的人類印刷工人由於整天呼吸含有毒有機物的 氣體,大大損壞了工人的健康,大大影 們了腎、肺功能、皮膚乾燥,縣至還引 起皮炎,損害神經系統等等。 當工人用高揮發性溶劑去探橡皮布 時,損壞健康最嚴重。 顯然,無水印刷不採用潤版系統, 消除了洗橡皮布溶劑中的有毒物質,不 但可以保護空氣、土壤和水,而且也保 護了我們自己——人類。
無水印刷與傳統印刷的比較
(1)更鮮艷明快的顏色。 是無水印刷與傳統印刷的印刷品比較。 無水印刷的印品,反差大。也就是 說暗調部件更黑,高光部分更亮。可印 刷出傳統印刷達不到的印刷質量。
(2)色彩還原更夏實。 無水印刷所印刷出油墨密度大。所 以在同樣加網線數下,無水印刷印品比 傳統印刷印品層次更豐富,更真實。 (3)解析度更好。現在來對比一下, 顯然無水印刷印品看起來更銳利、要豐 富。無水印刷用300線/英寸加網線數, 而傳統印刷用175線/英寸。 無水印刷可提供更高色彩飽和度和 更大的印刷反差,再現更多細節。另外, 300線/英寸加網線數可消除通常175 線/英寸或150線/英寸情況下所產生 的龜紋。
(4)更大的色域空間。無水印刷印 刷效果更好一些。由於其網點擴大小, 放暗調部計細節可以清晰地得以表現。 尤其是無水印刷印品上的油墨密度大, 可擴大色域空間,印出更飽和的色彩。 下圖所示為,使用SPM100為光密 度計所測量三種印刷各自的色域空間。 傳統印刷色城空間明顯小於無水印刷的 色城空間。 由於油墨密度高,無水單張紙印刷 的色域空間周長比傳統捲筒紙印刷的色 域空間長21.3%,比傳統單張紙色域空間周長長13%。

