彩色平版是一个印刷术语,由于
平版印刷印版上的图文部分与非图文部分几乎处于同一个平面上,在印刷时,为了能使
油墨区分印版的图文部分还是非图文部分,首先由印版部件的供水装置向印版的非图文部分供水,从而保护了印版的非图文部分不受油墨的浸湿。然后,由印刷部件的供墨装置向印版供墨,由于印版的非图文部分受到水的保护,因此,油墨只能供到印版的图文部分。最后是将印版上的油墨转移到橡皮布上,再利用橡皮滚筒与
压印滚筒之间的压力,将橡皮布上的油墨转移到承印物上,完成一次印刷,所以,平版印刷是一种间接的印刷方式。凡是线条或网点的中心部分墨色较浓,边缘不够整齐,而且又没有堆起的现象,那就是平版印刷品。在印版上图文部分和非图文部分的部分都是平坦的,而在边缘部分因受到水的侵蚀,而显得不平坦。
简介
为使用平版 (即图文部分与非图文部分基本上处于同一平面的
印刷版)进行的印刷。简称平印。细分为
石印、
胶印及珂版印刷。
原理
石印以表面具有密布细孔的石版作版材进行平压平或圆压平的直接印刷。1798年布拉格人A.塞内费尔德发明。利用油水相斥的
原理,用脂肪性油墨将图文绘制在石版上,然后以水润湿石版的表面,使没有图文的石版细孔蓄有水分,于是图文部分吸墨拒水、非图文部分吸水拒墨。印刷时,以纸张覆盖在经过施墨及润水的石版上,然后通过木制压架使石版上的墨迹转移到纸张上,即得印张。但效率不高,劳动
强度大。后在
制版方法上有改进 (如采用照相原理的石印版制版法代替手工描绘法等),机器也由手扳式发展到机械传动。19世纪至20世纪初中国曾用以印制书报。胶印兴起后,石印术逐步衰退。20世纪60年代基本上已被淘汰。
胶印采用金属薄片为版基(也可用纸基),通过感光原理制成图文部分与非图文部分基本处于同一平面的印版,故属平版印刷。胶印是在石印术的基础上发展而来的。1875年美国人R.巴克雷首先采用间接转印方式,将石印版上图文转印到一种经过特殊加工处理过的厚纸表面,再转移到金属薄片上,称为布来希印刷。5年后又设计了用橡皮布的平台型布来希印刷机。1904年美国人I.W.鲁贝尔将金属印版上图文墨迹先印到包在滚筒表面的
橡皮布上,然后再由橡皮布转印到纸张上去。这样不仅印迹清晰,而且印版的耐印率延长。这种
间接印刷方式开创了近代胶印的历史。由于石印基本上已被淘汰,故lithography一词往往统指胶印,或作平印。
由于版材与印刷机的不同,胶印又可有多种区分。如按进纸方式可分单张纸胶印与卷筒纸胶印。印书报杂志等大量印刷品,以卷筒纸胶印为主。如按印版特点分,除平
凹版、多层金属平凹版、
预涂感光版外,还有一种涂有硅橡胶涂层的无水胶印版。用此种印版胶印时,可不用任何
润湿液以保护版面非图文部分不沾墨,故也叫无水胶印。与凸印中的干胶印(或称
间接凸印)的主要区别在于它的印版系平版,干胶印的印版是凸版。
胶印是20世纪中期发展最快也是80年代最主要的印刷工艺。它适应出版物及商品包装的彩色化要求,具有一些技术方面的优点,如版材薄而轻,富有挠曲性,适合高速轮转印刷;制版工艺既没有凹印复杂,又无铅版的铅毒,且能与照相排版工艺相衔接;装版方便快速,适合于短版印件等。
珂版印刷用涂有明胶层的厚玻璃作版材,能复制层次丰富的印刷品,但效率较低,应用不广。
平版印刷是以平面的印版印刷的一种方法,也是制造半导体和MEMS设备的方法。
平版印刷是基於油和水互斥的原理手动工艺。
图像用油基的媒介放在印版表面上;然後用酸将油「烧入」印版表面中。在印刷时,表面先覆上水,水份留在非油性的表面,但不会留在油性的部分;然後用辊子涂布油性油墨,油墨只附著在表面油性的
半导体用平版印刷
主条目:光刻
半导体平版印刷也被称为光刻,它被用於集成电路等微晶片加工。由於它是加工微米及奈米级尺度设备的最好方法之一,也被用於
微机电系统加工。光刻在各种材料的微加工上都有应用,其中在矽片上的应用已经相当成熟。近年来兴起的无掩模光刻和奈米压印光刻也开始被逐步应用。
方式
是由早期石版印刷转印方式发展而来,而描绘于转写纸上再落在版上成为反纹,然后印刷于纸面上为正纹。由于此种方法在印刷时所承受的压力,使本来就是平面版的平版(即印纹部分与非印纹部分均是平面的),承受了压力之后,使得占在版面上之油墨为之扩散膨胀,而产生画线不良现象,因此后来才改良称为〖柯式印刷法〗(offset Printing)其印刷方式是将版面制成正纹,印刷时被转印在橡皮筒上为反纹,再由反纹印到纸上为正纹,这样就可以改进印刷压力的弹性。
早期的平版印刷为平版平压型,到后来发展为平版圆压型及圆版圆压型两种,平版圆压型机器大部分使用在特殊印刷上,如校样用的打稿机等,至于在印刷纸张之类的机器则全部改良圆版圆压型。平版圆压型亦即是印刷版面平放,压力部分是滚筒式的压筒,此种印刷方式很类似凸版印刷里的平版圆压机器一样。圆版圆压型则是将印刷版包裹在滚筒上称为版筒,机器上另外一个滚筒包裹有橡皮的称为橡皮筒,压力部分同是滚筒式的压筒,此种以三种基本滚筒构造的机器称之为“柯式印刷机”。
优劣点
①优点:制版工作简便,成本低廉。套色装版准确,印刷版复制容易。印刷物柔和软调。可以承印大数量印刷。
②缺点:因印刷时水胶之影响,色调再现力减低,鲜艳度缺乏。版面
油墨稀薄(只能表现70%能力,所以柯式印的灯箱海报必须经过双面印刷才可以加强其色泽)。特殊印刷应用有限。
应用范围
①海报、②简价、③说明书、④报纸、⑤包装、⑥书籍、⑦杂志、⑧
月历、⑨其他有关彩色印刷及大数量之印刷物。
发展历史
1834 年,塞氏任巴产王国印刷所
监印官,竟于同年二月逝世。
1810 年,德人卫谢普(F. Weishaept)协助塞纳菲尔德氏完成铁制手摇式石版印刷机。
1817 年,塞纳菲尔德氏试以锌版代替石版为平版版材,未成。
1826 年,法人尼布斯(Niepce)发明土沥青光学制版。1832 年(清道光十一年),英传教士麦 都思(W.H. Medhurst)在澳门设立石印所印刷中文书。
1837 年,法人恩格尔门(G. EngelMann)发明彩色石印法,定名为 Chromography。
1840 年,英人庞顿(M. Ponton)发明蛋白制版法(AlbuMin process)。
1868 年,德人珂尔巴特(J. Albert) 发明珂罗版制版法(Collotype)。
1869 年,英人浩润(D. Hauron)发明用减色法作三原色彩色石印。
1876 年(清光绪二年),法人翁相公(天主教教士)与华人邱子昂于上海设「土山湾石印所」, 用平版印刷教会画报。「点百斋石印局」继之设立。
工艺过程
平版印刷基于油水相斥原理,其印刷工艺过程如下:
首先,在平版上形成着墨的图像部分。图像能够直接用油性铅笔在平版上画出,也可用
照相方法形成。
其次,给印版供水。因为油水相斥,水被
图像所排斥,所以水覆盖了印版的非图文部分。
再次,给整个版面覆盖一层油墨,因为油水相斥,油墨被着水部分所排斥,所以油墨黏附到油性图像上。
然后,纸张被压印在平版表面,着墨的图像也就转移到了纸上。
平版印刷通常也被称为胶印。与凸版印刷及凹版印刷不同,平版印刷的印刷图像仅仅平置于印版表面上。在印刷过程中,纸张和图像相摩擦,图像很快就会被磨损,当印版用于高速运转的印刷机上时尤其如此。为了减少印版上图像的磨损,图像首先应被转移到橡皮布上。
据有关资料显示,平版印刷术是德国人Alois Senefelder在1798年所发明的,他是把涂在一块笨重石灰石上的油性图案直接印到纸上的。而现在各种不同的平版被用于高速胶印机和
小胶印机来进行印刷,其产量比其他任何一种印刷方法都要多。
早期工艺
平版印刷是由波西米亚的Alois Senefelder于1798年发明的,这是凸版印刷自15世纪发明以来第一种新的印刷工艺。在平版印刷的早期年代,使用一种平滑的
石灰石(limestone),因此平版印刷的英文名称lithography或lithos来源于古希腊的“石头”一词。在油基的图像放到石头表面后,用酸蚀入石头的表面下,再涂上
阿拉伯胶的水溶液,其只附着在无油的表面上,然后密封起来。在印刷的时候,水附着在
阿拉伯树胶的表面,但不附着在油性部分,而印刷时使用的油性墨则相反。
在平版印刷发明后的几年里,这个印刷工艺用于印刷多色的图像,在19世纪称为彩色平版印刷(Chromolithography),这个时期的许多精美的彩色平版印刷品和出版物现在还存放在美国和欧洲的博物馆中。每一种颜色使用一块石头印版。主要的难题是如何使图像套印准确。
参见: 平版印刷的发明,作者Alois Senefelder, (英文译本,1911年)
现代工艺
今天,平版印刷使用的是铝版。印版已经用刷子刷出砂目,或称为“粗糙化”处理,然后涂上平滑的一层感光胶。将所需的图像的照相阴图放在印版上进行曝光,在感光胶上形成阳图图像。感光胶经过化学处理后去除未曝光的感光胶部分。印版装在印刷机上的滚筒上,用水辊在印版上滚过,将水份附着在印版的粗糙部分或称非图文部分。然后用墨辊在印版上滚过,只将油墨附着在印版的平滑的部分或称图文部分。 如果这个图像直接传送到纸张上,则产生正读的图像,但是纸张就会湿了。现在采用的方法是用覆有橡皮布的滚筒滚过印版表面,能挤去水份,转印上油墨。 (实际的原因并非如此,只是橡皮布具有
弹性,能更好地转印图像而已,它同样能传递水份,但现在用的水分变少了,可以忽略不计。--译者) 滚筒滚过纸张,将油墨转印在纸张上。因为图像是先转印在橡皮布滚筒上,这个工艺也称为“胶印”,这个词的英文Offset printing有
转印的意思,指的是图像先转印到橡皮布滚筒再转印到纸张上的过程。
多年来,这项工艺有很多创新和技术上的改进。包括利用几块印版一次走纸印出多色图像的印刷机、达格伦(Dahlgren)输墨系统,其排除了润版的步骤(而是润版步骤组合到输墨过程中)。 在输入端,桌面出版的进步使得几乎每个人都能制作出专业质量的版式,照排机的发展也使印刷厂能够跳过照相制版的中间步骤;照排机能够直接从计算机的图像制成
软片。从21世纪以来,
直接制版机又排除了软片的需要,可以直接在印版上成像。
无水印刷的工作原理 Toray系统
Toray无水印刷系统由三个部分组成:无水印版、特别配置的无水印刷油墨和带有一个温度控制系统的印刷设备。 Toray无水印版的结构是多层叠压型的,最底层为铝基版,在它的上面涂布了一层光敏聚合材料,这是中间层,最上面一层为2个微米后的硅树脂橡胶层。根据Toray无水印版的类型不同,其耐印率从150,000到600,000印张,这一数据是以普通的铜板纸为例。如果纸张的表面比较粗糙,耐印率会有一定程度的下降。Toray无水印版是可回收的,与传统的可回收PS版一样。Toray印版非常适合各种单张纸和轮转胶印印刷机上。
这种印版的曝光同样可以使用传统的吸真空晒版机和光源,而且曝光时间也与传统印版的
曝光时间相差不多。曝光的时候,通过胶片上密度的大小对UV光量进行控制,从而使光线穿透硅树脂层照射到中间的光聚合物层上。在光聚合物层上的光反应非常精确,印版的分辨率很高,可以达到175线/英寸,出网点的范围为 0.5%-99.5%。 曝光后,对印版进行显影,显影的过程非常简单。对无水印版显影的设备与传统的显影设备不同,它应用特制的
化学试剂和处理印版的机械结构。处理后的印版在非图文区为斥墨的
硅树脂层,在图文区,硅树脂层已被去除,剩下亲附油墨的光聚合材料。在设计的时候可将印版设计成选择性地吸附和排斥油墨,无需使用任何水和酒精。
无水油墨和传统油墨之间的主要区别是使用的
树脂和连接料的不同。无水印刷油墨的连接料是根据它的流变性进行选择的,它比传统油墨中的连接料黏度要高一些。无水印刷的原理是印版非图文区的硅树脂层具有较低的表面能,如果油墨的黏度比较高,那么它自身
分子相互吸引的力量要高于与硅树脂亲和的力量,这样此处的材料便具有较强的排斥油墨性。
影响黏度的主要因素为温度,由于无水印刷过程中没有水的参与,因此就失去了一个对印版表面温度进行冷却的物质。由于摩擦,
印版滚筒表面的温度将不断上升。同时由于无水油墨的粘性较高,在滚筒研磨油墨的过程也会造成滚筒表面的温度升高。 这就是为什么在无水印刷设备上需要对温度进行精确控制的原因。最流行的系统采用震动制冷技术,在制冷的过程中,油墨轮内的空心
震动冷却辊抽出
冷却剂。这一结构在高速轮转胶印机上已经应用多年了。现在对它改进后,也开始应用在单张纸印刷设备上。几乎所有的单张纸印刷机制造商都提供空心油墨震动辊,对温度进行控制。油墨震动辊的数量不同,温度控制的效果也不同。 温度控制系统的功能是通过滚筒运转的轨迹将冷冻剂进行循环,去除由印刷单元机械运动所产生的热量。
值得注意的一点是该类型的系统并不是为冷却(或制冷)墨辊而设计的,而仅仅是为了维持印刷机正常运转时的固有常温。只有保持固定的温度,油墨的黏度才能被保持到最佳状态。 无水印刷的打样可直接由胶片完成。注意不是所有的模拟系统能够再现无水印刷的低网点扩大率。 一些有经验的无水印刷企业提供高精度的样张,也有一些无水印刷企业利用经过校准的
数字打样在不需要胶片和胶片显影的情况下对印版进行成像和曝光。它所采用的成像技术叫做烧蚀技术。使用一组IR(
红外线)
激光二极管直接制版机上完成。随着其他PostScript系统的不断涌现,可利用各种类型的数字打样系统对无水印刷进行
打样,如Iris的
喷墨打印机和3M的Rainbow。
无水印刷技术的主要优点 保护环境:不使用润版液,对环 保十分有利。 ·颜色一致:没有了润湿系统,在 印刷过程中,印品上的颜色变化小。 ·色彩饱和度好:四色印刷密度比 SWOP标准(卷筒纸胶印规范,美国常 用的油墨集)高20%左右。 ·网点扩大小:细节再现好,无水 印刷网点扩大小,可印刷高加网线数的 印活,细节再现好。即使使用175线/ 英寸的加网线数,无水印刷效果也相当 不错。 ·
承印范围广:无水印刷和以在传 统印刷不能使用的纸张上印刷。如胶版 纸等。没有润湿系统,传统印刷中许多 纸张问题也随之消失。 ·印刷准备时间短:岢比传统印刷 准备时间短40%左右。
无水印刷与环境(1)环保的突破。清新的空气、充足 的水源、茂密的森林、安全的工作条件, 这些都是世界各国所追求的环境。然而 在有些地方,印刷工业已对环境造成了 严重的破坏。而无水印刷则会对环保事 业做出很大的贡献。
不再使用
挥发性有机物。无水 印刷不再使用润版液中的挥发性有机 物。有些挥发性有机物可以破坏地球上 的纂氧层,产生地球温窒效应。现在,使 用水基油墨,告别了挥发性有机物。 油墨技术的革命,使清洗橡皮布都 不再需
有机溶剂,大大减小了挥发性有 机物的排放量,洗车水是由93%的水和 7%的无害表面活性剂(如肥皂等)组 成,是
水基清洗剂。
水资源保护。在1995年,全球 92%的人口,可得到充足的水源。如果 水资源以现在的消耗速度一直被消耗下 去,到2050年,全球就只有58%的人, 才会有充足的水源。在未来,有些国家 甚至去争夺水源而战。 无水印刷可以保护水资源。比如一 家
瑞士的印刷企业,引进世界上第一代 无水卷筒纸印刷机,每年可节省用水 250000升。这些水大都需来自附近一个 湖泊,它则是近一万人的饮用水源。
森林资源保护。生产一吨纸,需 用17颗大树,刚好可提供20个人一年 所阅读的日报用纸量。 破坏森林,虽然为造纸提供了原材 料,但也破坏了无数动植物的自然栖息 地,严重破坏了生态平衡。 由于无水印刷过程中,颜色很快就 可以上来,立即可以套准,并在印刷过 程中保持颜色的一致性,可比传统印 刷,书省30%~40%的纸张。除了可以 保护森林,也大大降低了生产成本。
更清洁的环境、更健康的人类。 印刷工人由于整天呼吸含有毒有机物的 气体,大大损坏了工人的健康,大大影 们了
肾、肺功能、皮肤干燥,县至还引 起
皮炎,损害神经系统等等。 当工人用高
挥发性溶剂去探橡皮布 时,损坏健康最严重。 显然,无水印刷不采用润版系统, 消除了洗橡皮布溶剂中的有毒物质,不 但可以保护空气、土壤和水,而且也保 护了我们自己——人类。
无水印刷与传统印刷的比较
(1)更鲜艳明快的颜色。 是无水印刷与传统印刷的印刷品比较。 无水印刷的印品,反差大。也就是 说暗调部件更黑,高光部分更亮。可印 刷出传统印刷达不到的印刷质量。
(2)色彩还原更夏实。 无水印刷所印刷出油墨密度大。所 以在同样加网线数下,无水印刷印品比 传统印刷印品层次更丰富,更真实。
(3)分辨率更好。现在来对比一下, 显然无水印刷印品看起来更锐利、要丰 富。无水印刷用300线/英寸加网线数, 而传统印刷用175线/英寸。 无水印刷可提供更高色彩饱和度和 更大的印刷反差,再现更多细节。另外, 300线/英寸加网线数可消除通常175 线/英寸或150线/英寸情况下所产生 的龟纹。
(4)更大的色域空间。无水印刷印 刷效果更好一些。由于其网点扩大小, 放暗调部计细节可以清晰地得以表现。 尤其是无水印刷印品上的油墨密度大, 可扩大色域空间,印出更饱和的色彩。 传统印刷色城空间明显小于无水印刷的 色城空间。 由于油墨密度高,无水单张纸印刷 的色域空间周长比传统卷筒纸印刷的
色 域空间长21.3%,比传统单张纸色域空间周长长13%。