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　　“凹版网穴结构研究与分析”这一研究课题是通过采用电子雕刻的印版滚筒进行印刷测试而展开的讨论，并对印刷出的样张进行了分析。

　　凹印印版滚筒是以不同的网穴结构经电子雕刻系统将半色调图像和文本信息雕刻记录在印版上的，网穴结构通常有正方形细网穴、正方形粗网穴、菱形网穴和扁菱形网穴等四种形式。图像在不同的承印物(如低密度聚乙烯薄膜LDPE和双向拉伸聚炳烯薄膜BOPP)上印刷，需使用不同黏度的Y、M、C、K四色油墨叠印来达到理想的密度值。油墨的黏度是通过在油墨中添加溶剂来控制的，并利用B4福特（Ford）杯来加以检测。印刷时将刮墨刀和压印辊的压力调节到最佳状态。

图1 网穴形状（从左至右）：45度正方形，30度扁菱形和60度菱形

　　表1 凹印滚筒参数说明

网穴结构
周长	458mm×1
宽度	249mm×1
法兰盘厚度	15mm
法兰盘外径尺寸	69mm
法兰盘厚度之上的锥形角度	8.03度
滚筒边缘的锥形角度	2度
印刷标记	——标准套准标记 ——自动套准标记 ——电子眼标记
网穴规格
——正方形精细网穴（NF） 90 l/cm (228lpi)加网角度45 　——正方形粗网穴（NC） 70 l/cm (178lpi)加网角度45 　——扁菱形网穴（C） 70 l/cm (178lpi)加网角度30 　——菱形网穴（E） 70 l/cm (178lpi)加网角度60

　　本次测试中对印刷样张的密度、网点扩大、反差和色相误差等项目进行了测量，并对需要改进的参数加以修正，包括油墨中连接料的加放、刮墨刀和压印滚筒的设置、印刷速度、油墨黏度等，最后再来分析和推断什么样的网穴结构适合Y、M、C和K各色油墨的传递。

　　这一研究课题主要关注点在于凹版印刷技术中需要我们更深层次观察和评价的一些问题，以便能及时地改善印品质量，能够以更低的成本为客户提供最高质量的印品。因此在这里通过对样张的评价而获得的能够得到最佳印品质量的参数设置，对于制版者和印刷人员将会是很有帮助的。

　　凹版印刷工艺

　　在凹版印刷中图像是以极细微的网穴图案雕刻或腐蚀到印版滚筒上的，深网穴将得到图像的暗调区域；相反，浅网穴将再现图像的高光区域。

　　印刷时，印版的一部分浸在墨斗中，随着印版的转动，整个印版就会着满油墨。刮墨刀负责把印版上空白区域的油墨刮除，它是经精细磨制的一种钢片，紧靠在印版表面，将图文部分的油墨留在网穴中。在包附着橡皮布的压印滚筒的压力下，油墨迅速转移到卷筒纸上，并且在每次受压后能快速干燥。凹印油墨中含有很大比例的挥发性溶剂，大多采用的是有机溶剂，在干燥过程中能够迅速挥发。但也有的应用采用水基油墨和UV固化聚合物。

　　凹印质量是相当高的，近乎于连续调图像效果，这是其它诸如胶印和色粉印刷所不能匹敌的。

　　评价

　　人们为了能够得到理想而持久的印刷质量而减少不合格产品的产生，来满足准时生产的需求，展开了各种各样的测试研究，希望通过测试和改进来得出一个结论或者标准实施到实际印刷生产当中。评价就是这些研究和分析过程中不可缺少的一项内容，它与标准化是相辅相成的，如同一枚硬币的正反两面。人们可以通过不断的测试和评价将某一过程标准化，标准化过程是不能没有评价过程的。通过不断的进行评价和标准化，在印刷生产中将能够快速地进行印活准备，减少人力物力的支出和浪费，同时还为企业增加了利益。

　　现在，标准化并不意味着印刷机、承印物、油墨、图像、印版等各个要素都要采用统一的标准。

　　下面给出一些在研究和分析中用到术语的定义

　　●密度  是指墨膜或承印物阻止光线透射的能力，反射表面（如纸张）和透射表面（如胶片）的密度都能够进行测量。数学表达式如下：
　　　密度=log101%R  其中R为反射率
　　　密度=log101%T  其中T为透射率。

　　●网点扩大  网点扩大是指油墨从印版滚筒表面转移到承印物上的过程中或者雕刻刀在滚筒上进行雕刻的制版过程中产生的网点面积的增大。

　　●反差  它是印刷品上印刷区域和空白区域的一个平衡点，反差值越大，表明图像的暗调复制效果越好。反差与油墨密度有关。

　　反差=（DS- D70）/ DS×100
　　其中：DS--实地密度（包含承印材料的密度值）
　　D70--70%网点的密度值（包含承印材料的密度值）

　　●色相误差  色相误差是指印刷油墨与理想色相的偏差程度，它是由密度计来测量的，读取给定色块的R、G、B滤色片的密度值，公式如下：
　　　色差=（M-L）/（H-L）
　　　其中：  M--中等密度值；
　　　H--最大密度值；
　　　L--最小密度值；

　　实验的展开

　　图像选择

　　图像选择遵循了以下原则：含有从高光、中间调到暗调所有半色调的图像，并且事先使用颜色校正仪器对其颜色进行了校正，确保以最佳的颜色效果来进行雕刻输出。

　　我们将四幅同样的图像排成两行两列的版式，图片中所包含的反向文字也用于复制性能的检查。

　　此外，还制作了四个从10%-100%以10%为步长的灰梯尺，分别放在每幅图像的边上，随同图像以不同的网穴结构雕刻输出。设计这些细节是充分考虑了不同的表面印刷类型，最大滚筒宽度、最大滚筒直径和承印材料类型。

　　印刷

　　实验中采用的印刷设备是一款专门用于实验的凹印/柔印混合印刷适性仪。（如表2所示）

　　表2  印刷机和承印物参数

印刷机参数说明
印版滚筒最大宽度	325mm（12.8英寸）
承印物最大宽度	305mm（12英寸）
滚筒最大周长	456mm（18英寸）
最高印刷速度	200rpm
刮墨系统	顺向刮墨刀及机械式加载系统（弹簧式加载）
压印滚筒宽度	293 mm（11.5英寸）
干燥方式	热风
干燥长度	L=711 mm（28英寸）
干燥宽度	M=305 mm（12英寸）
承印物——哑光BOPP（幅宽 305 mm）
G.S.M（克重）	18.89-19.48克/平方米
摩擦系数	F/F0.54-0.68 F/M0.22-0.24
湿润张力	40-41dyne/cm
光泽度（@45C）	>50 units
透光率	40-44%
抗拉强度	MD 1100-1450千克/平方厘米 TD 2100-2650千克/平方厘米
延展性	MD 140-170% TD25-50%
收缩性	MD 2.00-3.00% TD 1.00-2.00%
热封合范围	25度
热封合强度	400-500g/25mm

　　分析

　　采用Portascan4.15十倍放大镜来对网穴结构、网屏线数、网线角度和网穴开口度等项目进行评价（如表3所示）。

　　表3  网穴结构参数

正方形细网穴参数说明： 加网线数（孔/厘米）#加网角度= 90 #45度
网点面积%	开口宽（微米）	开口长（微米）	穴深（微米）	开口面积（平方微米）	体积（立方微米）
10	28	28	8.08	392.00	1056.17
20	60	60	17.32	1800.00	10392.00
30	70	70	20.20	2450.00	16496.60
40	87	87	25.11	3784.50	31676.20
50	94	94	27.13	4418.00	39953.40
60	103	103	29.73	5304.50	52567.50
70	110	110	31.75	6050.00	64029.16
80	117	117	33.77	6844.50	77046.20
90	127	127	36.66	8064.50	98548.19
100	135	135	38.97	9112.50	118371.30

扁菱形网穴结构说明： 加网线数（穴/厘米）#加网角度70#30
网点面积%	开口宽（微米）	开口长（微米）	穴深（微米）	开口面积（平方微米）	体积（立方微米）
10	28	28	8.08	392.00	1056.17
10	50	28.85	14.43	721.25	3469.20
20	55	31.73	15.87	872.57	4615.90
30	86	49.62	24.82	2133.66	17652.40
40	90	51.93	25.98	2336.85	20237.12
50	94	54.23	27.13	2548.81	23049.70
60	109	62.89	31.46	3427.50	34943.10
70	130	75.01	37.52	4875.65	60978.10
80	143	82.51	41.28	5899.46	81176.60
90	146	84.24	42.14	6149.52	86380.20
100	156	90.01	45.03	7020.78	105381.90

正方形粗网穴结构说明： 加网线数（穴/厘米）#加网角度70#45
网点面积%	开口宽（微米）	开口长（微米）	穴深（微米）	开口面积（平方微米）	体积（立方微米）
10	40	40	11.54	800.00	3077.30
20	51	51	14.72	1300.50	6381.12
30	64	64	18.47	2048.00	12608.80
40	75	75	21.65	2812.50	20296.80
50	78	78	22.51	3042.00	22825.14
60	92	92	26.55	4232.00	37453.20
70	95	95	27.42	4512.50	41244.25
80	103	103	29.735	304.50	52567.50
90	115	115	33.19	6612.50	73156.20
100	135	135	38.97	9112.50	118371.30

菱形网穴结构说明： 加网线数（穴/厘米）#加网角度70#60
网点面积%	开口宽（微米）	开口长（微米）	穴深（微米）	开口面积（平方微米）	体积（立方微米）
10	25	43.30	7.21	541.25	1300.80
20	44	76.20	12.70	1676.40	7096.70
30	52	90.06	15.01	2341.56	11715.60
40	56	96.90	16.16	2713.20	14615.10
50	61	105.60	17.60	3220.80	18895.30
60	71	122.90	20.49	4232.00	29798.90
70	82	142.02	23.67	5822.82	45942.04
80	89	154.14	25.69	6959.23	58737.80
90	102	176.66	29.44	9009.66	88414.70
100	110	190.52	31.75	10478.60	110898.50

　　实验过程中通过添加适量的连接料来获得与目标密度值相一致的印刷色彩，目标值为；Y 1.0、C 1.35、M 1.55、K 1.7。

　　采用不同的印刷速度（40-75m/min）和不同黏度的油墨（由B4福特杯测定范围16-22sec），我们得到了一系列的实验数据，结果显示，油墨黏度在20-22 sec之间可获得最佳印刷效果。好的印刷质量是印刷机、印刷速度和承印物类型的一个综合结果。实验中采用溶剂型油墨，其中甲苯和IPA的比例为70：30。

　　使用Vipdens 100P型密度计来进行测量，计算样张的密度、网点扩大、反差和色差，并对样张进行了综合分析，其中网点增大和反差分别是对网点面积率为40%和70%（四分之三色调区域）处进行考察的。

　　观察

　　下面是对不同条件的实验所得出的几项观察结果。

　　●在正方形精细网穴和粗网穴中，从90%的网点处开始出现通沟，而在菱形和扁菱形网穴中通沟则出现在100%的网点区域处。

　　●油墨密度随着印刷速度的降低而升高；反之，印刷速度提高了则密度就会降低。图2表明了青墨在印刷速度分别为50 m/min和75 m/min两种情况下不同网穴结构所得到的密度值。

图2  黏度为20sec的青墨在印刷速度分别为50m/min和75m/min条件下的密度值

　　●从实验中得出凹印油墨的黏度范围在18-22sec之间时，油墨具有最佳的流动性，如果黏度太低，印刷中将会容易出现蹭脏和滋墨的现象；而黏度太高则会导致将网穴堵死。

　　●网点扩大也会随着承印物的变化而变化，为此我们分别采用LDPE（低密度聚乙烯薄膜）BOPP（双响拉伸聚炳烯薄膜）来进行实验。（表4 是对40%的网点进行的测量结果）

　　表4 实例--黏度为20sec的品红墨在印刷速度为50 m/min的条件下的网点增大

承印物	正方形精细网穴40%的网点增大	正方形粗网穴40%的网点增大	扁菱形网穴40%的网点增大	菱形网穴40%的网点增大
BOPP	67%	62%	64%	50%
LDPE	80%	78%	77%	65%

　　从上表中我们不难发现，品红油墨在LDPE上的网点增大比BOPP更为显著。

　　●从打样结果中我们得出对CMYK印刷四色油墨采用不同网穴结构的建议：
　　-黄色油墨：正方形粗网穴
　　-品红色油墨：菱形网穴
　　-青色油墨：扁菱形网穴
　　-黑色：正方形粗/细网穴

　　结合不同的网穴结构和网屏线数我们就可以避免“龟纹”的产生。

　　通常样张中的黑版含有精细的网目图像信息和文字信息，因此黑色被广泛认为主色调，所以在雕刻黑版的印版滚筒上应当采用正方形精细网穴结构。如果需要印刷高密度的实地色块，那么可以采用正方形粗网穴结构。正方形网穴的加网角度为45度，而其他形状的网穴加网角度可以为30或60度。在任何承印物上，45度的加网角度都能够体现出最佳的视觉效果，并且正方形网穴的深浅可以控制复制图像的密度。

　　我们知道，黄色对我们人眼来说是最不敏感的颜色，而且在图像复制过程中，黄墨的用量比其他三种油墨的用量都要多。因此，印刷中可用正方形粗网穴来进行墨量控制。

　　最后剩下的C和M两种色版则采用其余的菱形网穴和扁菱形网穴结构。

图3 品红油墨分别在LDPE 和 BOPP上网点扩大比较

　　上面的图中显示，采用菱形网穴结构的印品在两种承印物上的网点增大值均为最小，但是只有一种承印物上的图像能够避免“龟纹”。经比较，同样采用菱形网穴结构的青版网点增大占75%而品红版出现网点增大占56%，因此，采用菱形网穴的品红墨网点增大现象最少，在实际生产中我们应该采用这种结构的网穴来雕刻品红印版滚筒。

图4 品红和青墨黏度为20sec 印刷速度50 m/min的条件下的网点扩大情况
（扁菱形和菱形网穴结构）

　　另一方面，当需要采用品红墨来印刷文字时，应该采用扁菱形，因为在实际生产当中，采用菱形网穴印刷出来的文字更容易出现锯齿。

图5经放大的理想的直线与实际印刷的直线

　　锯齿是由于雕刻头不能够雕刻出平滑的直线而产生的。这种现象类似于象素化的图像边缘，主要是因为雕刻头上的雕钻形状和雕刻过程中的螺旋轨迹。

　　正是由于雕刻头螺旋轨迹的不同而使得雕刻出的网穴有的过度有的则雕刻残缺。我们可以使用能够实现网穴转换的更锋利的雕刻钻来雕刻非完整的网穴来减轻这一现象的发生。通过雕刻扁菱形非完整形网穴能够来避免锯齿现象，用扁菱形网穴比菱形网穴更容易填充线条边缘的空缺。

　　总结

　　凹版印刷网穴结构分析中采用的是同种类型的四色油墨，虽然印刷条件均相同但是既然是来自不同墨罐中的四色油墨就很难得到同样的印刷效果。我们对样张的质量从密度、网点扩大和印刷反差等四个角度进行了评判。经分析表明：

　　（1） 与青版相比，品红版采用菱形网穴时网点扩大幅度较小；
　　（2） 当采用品红版印刷纯色调时，可采用扁菱形网穴来避免锯齿现象的产生；
　　（3） 作为视觉冲击力最小的黄墨来说可采用正方形粗网穴；
　　（4） 作为印刷精细文字的黑版则要采用正方形细网穴；如果需要印刷高密度的实地色块则可以采用正方形粗网穴。

　　今天，我们的客户期待更高的产品质量，印品质量要求更好而非够好。面对这样一个具有产品质量意识的商品社会，印刷人员不得不时刻更新自己的理论知识和技术水平，因为客户懂得什么样的产品质量是有能力实现的，并且将会为此坚持不懈。如果印刷人员能够认真地对印件的印刷过程进行评估分析，那么我们就能够一一满足客户的种种要求。

　　实验数据（油墨黏度、连接料、溶剂比例、印刷机设置参数以及印刷速度）将有助于印刷人员来判断印刷过程中哪些因素需要特别注意和应该做怎样的调整，利用更少的印件准备时间和资源损耗来获得最佳的结果。统一数据的采用将引领印刷人员进行印刷机的标准化工作，这也就意味着他们能够在更短的时间内以优质的产品和更低的成本来满足客户的需求，同时印刷人员也将站在更有利的位置来同设计者、制版人员和油墨生产者做好沟通与合作。

[时间：2005-02-22  作者：杨立伏  来源：本站原创]