《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第五篇　包裝印刷

第二章　包裝印刷材料

第五節　版材及制版工藝

三、凹版

凹版就是印刷（圖文）部分凹入于平面（非圖文）部分的一種供印刷用的印版。一般分為雕刻凹版和照相凹版（簡稱影寫版）。

（一）雕刻凹版

據說雕刻凹版是在1440年左右發明的，照相凹版約于1858年在英國首先采用。

雕刻凹版印刷在我國的應用也是比較早的，是于1908年在北京財政部印刷局設立后開始的。

凹版印刷就是將油墨充填入凹于平面的圖文版內，再將平面上非圖文部分的油墨擦抹去，然后再壓印于紙上。用于雕刻凹版印刷的油墨稠而短，以氧化結膜干燥為主。這種印品的印跡（墨膜）是凸出于紙張表面的，用手撫摸它極易感覺出來。

雕刻凹版的命名，是由于當初的印刷凹版是以手工雕刻而成之故。現在雕刻凹版的制版方法有機械過版法、電鍍過版法和腐蝕法等。我們以雕刻凹版郵票的制版工藝為例說明雕刻凹版的制版技術。

我國采用的是機械過版法。先將郵票原稿的圖案按郵票的規格尺寸縮至在一塊平面小鋼版上，雕刻師用刻刀以手工的形式在鋼版上將圖案刻成形狀各異，寬窄、深淺不同的點和線，以此表現出畫面中的不同層次。這塊刻好的小鋼版就作為雕刻凹版的原版（稱為原鋼版），用它再去復制印刷用的印版。凹版郵票是在輪轉機上印刷的，因此在制作印版時，先要將原鋼版進行熱處理，加強其硬度，然后放在制制的過版機上，通過機械的擠壓，將平面小鋼版上深淺不一的點、線轉移到另一個小鋼軸上面，得到凸形的線條和點子，小鋼軸也經過熱處理后放在過版機上，經擠壓將上面的圖案以整版郵票的規格一枚一枚地轉移到表面鍍有電解銅層的印筒上，得到凹形的圖文點、線，再經鍍鉻，印筒即可上機印刷，雕刻凹版郵票的制版即完成了。

雕刻凹版郵票有其獨特的效果，圖案線條分明、墨層厚實，在紙面上稍有凸起，極細的點、線清晰可辨，色澤經久不變，有利于杜絕郵票的偽造。雖然雕刻凹版的制版和印刷技術難度很大，但它的防偽性能好，所以世界各國的鈔票、郵票、證券等大都采用雕刻凹版工藝印制。

（二）照相凹版

照相凹版印刷機基本原理較簡單，主要由印版輥筒與壓力輥筒組成。印版輥筒直接浸入墨槽中，版上非圖文部分所沾的油墨用刮墨刀除去，承印物通過壓力輥筒和印版輥筒之間時，印版輥筒上圖紋內的油墨則輥移到承印物上。

照相凹版印刷俗稱影印，照相凹版也叫影寫版，這是我國的習慣叫法，是因為當初采用照相腐蝕法之故。

1．照相凹版腐蝕制作法

先把印品原稿經過照相制成陰圖底片，陰圖片根據需要進行分色、放大或縮小，制出陽圖片，然后把陽圖片放置在已用網目玻璃感光的炭素紙上感光，該炭素紙是一種單面涂有感光性明膠層卷筒紙，膠層厚約50μm，因在其底紙上涂的感光層中含有炭素顏料而得名。將感光好的炭素紙貼于經過磨光的鍍有一層厚約0．08～0．15mm銅的金屬圓筒上，使感光層接觸銅面。然后用熱水浸泡大約20min，剝掉炭素紙紙基，留下膠層，未感光（圖文部分）的膠就被水溶解了，顯影后圓筒面出現一層凹凸面的膠質層，將膠質層烘干，在凸出的膠質層（即未感光部分）上涂一層瀝青液，然后用二氯化鐵溶液進行腐蝕，澆注在不同厚度的膠膜上，使之膨脹疏松，膠層膨脹到極點，使腐蝕液滲入到銅面，這樣就發生化學氧化還原反應：

2FeCl3＋CuCuCl2＋2FeCl2

在厚有薄的膠質層，使受腐蝕程度深淺不同，使版輥面腐蝕成一個圖文部分凹入的凹版輥筒，然后再鍍上一層鎳鉻合金，以增加輥筒面的硬度，這種制版法叫腐蝕法。

凹版網點大小一樣，網點的深淺不一，即暗調的網點凹入深，亮調網點凹入淺。

2．電子分色和電子雕刻制版

機械電磁式的凹版電子雕刻機是德國海爾公司1969年發明的。

常見的機械電磁式電子雕刻機雕刻刀的一次雕刻動作就生成一個網穴。網穴的形狀僅決定于雕刻刀的角度、滾筒轉速和雕刻頭的橫向進給速度等，改變網穴形狀的自由度是比較小的。而電子雕刻機的雕刻分辨（網線數）較低，一般在60～140線／cm（150～356線／in）。這樣的線數對圖像層次和細節的再現是可以的，但對于文字和圖形輪廓質量就顯得不足，以此分辨率雕刻出的文字和圖形邊緣不夠平滑。

3．激光雕刻凹版

1977年英國某公司曾使用激光在帶聚合物樹脂層的凹印輥筒上雕刻出網穴，制作出凹版滾筒。

（1）激光雕刻凹版技術類型

①凹下深度可變網穴。凹下深度可變網穴，通過改變其網穴凹下深度再現圖像的階調層次變化。顏色深處網穴凹下較深，而顏色淺處網穴凹下較淺，網穴的面積不變。由于網穴面積相同，故網墻的厚度是等同的，其網穴結構如圖5－2－10所示。這與腐蝕法凹版網穴相同，是典型的凹版網穴，常被稱作“經典凹版”或“傳統凹版”。

②面積可變網穴。顧名思義，該類網穴僅通過改變其開口面積再現圖像的階調層次變化。顏色深處網穴面積較大，而顏色淺處網穴面積較小，網穴的凹下深度不變。就此特點而言，類似于膠印網點的圖像再現原理。故此，該類凹版也稱為“網點凹版”，其網穴結構如圖5－2－10、圖5－2－11所示。

圖5－2－10　凹下深度可變網穴的結構

圖5－2－11　面積可變網穴的結構

應當注意的是，雖然其圖像階調再現的基本原理與膠印類似，但其網穴的結構卻不能脫離凹印版的基本技術要求，這就是：必須形成并保留網墻，不能在印版上出現大面積的無網墻實地。因此，從網穴的微觀結構上講，它與平印網點并不等同。

③面積和凹下深度都可變網穴。在機械電磁式電子凹版雕刻機所雕刻的滾筒上常可見這種網穴，它是非激光式電雕凹版最常用的網穴類型。其網穴特點是：顏色深處網穴開口面積和凹下深度都大，而顏色淺處網穴開口面積和凹下深度都小，顯然網墻的厚度是不相等的。其網穴結構如圖5－2－12所示。

圖5－2－12　面積和凹下深度可變網穴的結構

④調頻網穴。將調頻加網的原理應用到凹版上，可以生成調頻網穴凹版。其網穴特點是：面積相同，而在凹印版上出現的空間位置隨機變化。同樣，為了在圖像的暗調區域不出現大面積無網墻“地帶”，調頻網穴的空間位置應受到合理的控制，不能完全隨機。其網穴結構如圖5－2－13所示。

圖5－2－13　調頻網穴的結構

（2）激光雕刻凹版的基本原理和實現方式

在銅滾筒上先涂覆黑色基漆層，用激光燒蝕網穴區域，使網穴處的銅層裸露出來，非網穴處由基漆保護抗蝕，待腐蝕后即可獲得凹下去的網穴。

激光雕刻凹版基漆層技術是充分利用激光記錄的高分辨率（2540～5080dpi），使激光在基漆上燒蝕出的網穴輪廓、文字、圖形輪廓達到高精度，網穴輪廓面積隨圖像顏色的深淺明暗而變化。因此經過后續腐蝕處理所得到的網穴屬于“面積可變，凹下深度不變網穴”。這是“平印化”的凹版。

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