《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第五篇　包装印刷

第二章　包装印刷材料

第五节　版材及制版工艺

三、凹版

凹版就是印刷（图文）部分凹入于平面（非图文）部分的一种供印刷用的印版。一般分为雕刻凹版和照相凹版（简称影写版）。

（一）雕刻凹版

据说雕刻凹版是在1440年左右发明的，照相凹版约于1858年在英国首先采用。

雕刻凹版印刷在我国的应用也是比较早的，是于1908年在北京财政部印刷局设立后开始的。

凹版印刷就是将油墨充填入凹于平面的图文版内，再将平面上非图文部分的油墨擦抹去，然后再压印于纸上。用于雕刻凹版印刷的油墨稠而短，以氧化结膜干燥为主。这种印品的印迹（墨膜）是凸出于纸张表面的，用手抚摸它极易感觉出来。

雕刻凹版的命名，是由于当初的印刷凹版是以手工雕刻而成之故。现在雕刻凹版的制版方法有机械过版法、电镀过版法和腐蚀法等。我们以雕刻凹版邮票的制版工艺为例说明雕刻凹版的制版技术。

我国采用的是机械过版法。先将邮票原稿的图案按邮票的规格尺寸缩至在一块平面小钢版上，雕刻师用刻刀以手工的形式在钢版上将图案刻成形状各异，宽窄、深浅不同的点和线，以此表现出画面中的不同层次。这块刻好的小钢版就作为雕刻凹版的原版（称为原钢版），用它再去复制印刷用的印版。凹版邮票是在轮转机上印刷的，因此在制作印版时，先要将原钢版进行热处理，加强其硬度，然后放在制制的过版机上，通过机械的挤压，将平面小钢版上深浅不一的点、线转移到另一个小钢轴上面，得到凸形的线条和点子，小钢轴也经过热处理后放在过版机上，经挤压将上面的图案以整版邮票的规格一枚一枚地转移到表面镀有电解铜层的印筒上，得到凹形的图文点、线，再经镀铬，印筒即可上机印刷，雕刻凹版邮票的制版即完成了。

雕刻凹版邮票有其独特的效果，图案线条分明、墨层厚实，在纸面上稍有凸起，极细的点、线清晰可辨，色泽经久不变，有利于杜绝邮票的伪造。虽然雕刻凹版的制版和印刷技术难度很大，但它的防伪性能好，所以世界各国的钞票、邮票、证券等大都采用雕刻凹版工艺印制。

（二）照相凹版

照相凹版印刷机基本原理较简单，主要由印版辊筒与压力辊筒组成。印版辊筒直接浸入墨槽中，版上非图文部分所沾的油墨用刮墨刀除去，承印物通过压力辊筒和印版辊筒之间时，印版辊筒上图纹内的油墨则辊移到承印物上。

照相凹版印刷俗称影印，照相凹版也叫影写版，这是我国的习惯叫法，是因为当初采用照相腐蚀法之故。

1．照相凹版腐蚀制作法

先把印品原稿经过照相制成阴图底片，阴图片根据需要进行分色、放大或缩小，制出阳图片，然后把阳图片放置在已用网目玻璃感光的炭素纸上感光，该炭素纸是一种单面涂有感光性明胶层卷筒纸，胶层厚约50μm，因在其底纸上涂的感光层中含有炭素颜料而得名。将感光好的炭素纸贴于经过磨光的镀有一层厚约0．08～0．15mm铜的金属圆筒上，使感光层接触铜面。然后用热水浸泡大约20min，剥掉炭素纸纸基，留下胶层，未感光（图文部分）的胶就被水溶解了，显影后圆筒面出现一层凹凸面的胶质层，将胶质层烘干，在凸出的胶质层（即未感光部分）上涂一层沥青液，然后用二氯化铁溶液进行腐蚀，浇注在不同厚度的胶膜上，使之膨胀疏松，胶层膨胀到极点，使腐蚀液渗入到铜面，这样就发生化学氧化还原反应：

2FeCl3＋CuCuCl2＋2FeCl2

在厚有薄的胶质层，使受腐蚀程度深浅不同，使版辊面腐蚀成一个图文部分凹入的凹版辊筒，然后再镀上一层镍铬合金，以增加辊筒面的硬度，这种制版法叫腐蚀法。

凹版网点大小一样，网点的深浅不一，即暗调的网点凹入深，亮调网点凹入浅。

2．电子分色和电子雕刻制版

机械电磁式的凹版电子雕刻机是德国海尔公司1969年发明的。

常见的机械电磁式电子雕刻机雕刻刀的一次雕刻动作就生成一个网穴。网穴的形状仅决定于雕刻刀的角度、滚筒转速和雕刻头的横向进给速度等，改变网穴形状的自由度是比较小的。而电子雕刻机的雕刻分辨（网线数）较低，一般在60～140线／cm（150～356线／in）。这样的线数对图像层次和细节的再现是可以的，但对于文字和图形轮廓质量就显得不足，以此分辨率雕刻出的文字和图形边缘不够平滑。

3．激光雕刻凹版

1977年英国某公司曾使用激光在带聚合物树脂层的凹印辊筒上雕刻出网穴，制作出凹版滚筒。

（1）激光雕刻凹版技术类型

①凹下深度可变网穴。凹下深度可变网穴，通过改变其网穴凹下深度再现图像的阶调层次变化。颜色深处网穴凹下较深，而颜色浅处网穴凹下较浅，网穴的面积不变。由于网穴面积相同，故网墙的厚度是等同的，其网穴结构如图5－2－10所示。这与腐蚀法凹版网穴相同，是典型的凹版网穴，常被称作“经典凹版”或“传统凹版”。

②面积可变网穴。顾名思义，该类网穴仅通过改变其开口面积再现图像的阶调层次变化。颜色深处网穴面积较大，而颜色浅处网穴面积较小，网穴的凹下深度不变。就此特点而言，类似于胶印网点的图像再现原理。故此，该类凹版也称为“网点凹版”，其网穴结构如图5－2－10、图5－2－11所示。

图5－2－10　凹下深度可变网穴的结构

图5－2－11　面积可变网穴的结构

应当注意的是，虽然其图像阶调再现的基本原理与胶印类似，但其网穴的结构却不能脱离凹印版的基本技术要求，这就是：必须形成并保留网墙，不能在印版上出现大面积的无网墙实地。因此，从网穴的微观结构上讲，它与平印网点并不等同。

③面积和凹下深度都可变网穴。在机械电磁式电子凹版雕刻机所雕刻的滚筒上常可见这种网穴，它是非激光式电雕凹版最常用的网穴类型。其网穴特点是：颜色深处网穴开口面积和凹下深度都大，而颜色浅处网穴开口面积和凹下深度都小，显然网墙的厚度是不相等的。其网穴结构如图5－2－12所示。

图5－2－12　面积和凹下深度可变网穴的结构

④调频网穴。将调频加网的原理应用到凹版上，可以生成调频网穴凹版。其网穴特点是：面积相同，而在凹印版上出现的空间位置随机变化。同样，为了在图像的暗调区域不出现大面积无网墙“地带”，调频网穴的空间位置应受到合理的控制，不能完全随机。其网穴结构如图5－2－13所示。

图5－2－13　调频网穴的结构

（2）激光雕刻凹版的基本原理和实现方式

在铜滚筒上先涂覆黑色基漆层，用激光烧蚀网穴区域，使网穴处的铜层裸露出来，非网穴处由基漆保护抗蚀，待腐蚀后即可获得凹下去的网穴。

激光雕刻凹版基漆层技术是充分利用激光记录的高分辨率（2540～5080dpi），使激光在基漆上烧蚀出的网穴轮廓、文字、图形轮廓达到高精度，网穴轮廓面积随图像颜色的深浅明暗而变化。因此经过后续腐蚀处理所得到的网穴属于“面积可变，凹下深度不变网穴”。这是“平印化”的凹版。

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