柔版印刷制版工艺流程与质量控制

我国柔性版印刷目前的年产量只占印刷总量的1.5%左右，而且大部分局限于低档次产品的印刷。很多厂家把四色或六色机当单色机或双色机使用，造成资源的惊人浪费。
      虽然我们已拥有了先进的柔印机，但由于人们对印刷工艺掌握不好，对柔印技术认识不足，特别是在制版过程中对网点扩大控制不好，使得一部分彩色复制品质量比较差，阻碍了我国柔性版印刷业的发展。由于不少柔印从业者观念上有错误；以及目前我国胶印占主导地位，工艺比较成熟，制约了柔印技术的应用；再加上我国对柔印工艺，特别是制版工艺还不曾有一套成熟的、全面的数据标准来保证印品质量（也是主要原因），造成现在许多企业即使拥有高档的柔印机也印不出精细的产品。
      要提高柔印产品质量，就必须确定理想的制版工艺，严格控制网点扩大。柔性版印刷与胶印、凹印相比有许多不同之处，所以，要注意柔性版印刷本身的技术配套，切忌把胶印或凹印的经验生搬硬套过来。从原稿设计和制版工艺角度来看，柔版印刷工艺自成体系、有其自身的独特之处，其制版工艺流程基本如下：原稿→底片→背曝光→主曝光→显影冲洗→干燥→后处理→后曝光。
      一．网点特性与印前处理
      1．1网点的增大
      网点增大分为光学增大与机械增大。机械增大是印刷时因为压力的关系导致网点向外膨胀，使承印物上的网点直径或周长比原始值大，光学网点是指在油墨的吸光特性和承印物的光散射作用下形成的一种视觉现象。
      网点增大会使得图像清晰度下降，细微层次丢失，整个画面色调变化。柔性版印刷过程中，由于所用的是感光树脂版的碳弹性比较大，而且在印刷过程中又需要施加一定的印刷压力，尽管在柔性版印刷中采用了轻压力;但还是导致印刷品上网点增大严重。
      柔印较好的阶调复制范围为10%~85%，印刷面积为85%以上时会产生并级，以致暗调区糊死，无层次；面积率为5%以下的小网点，由于太小，很难在印版上“站住”影响网点增大的因数有加网线数，印刷压力，网点形状。
      加网线数的影响：网点增大量还与网线粗细和加网线数的高低有关，一般说来，加网线数越高，网点增大越严重，网线越细，网点增大量也越大；加网线数高一倍，网点的边缘长度就增加一倍，网点的增大量也就增加一倍。在晒版和印刷过程中，细网线比粗网线的反应要敏感得多。
      印刷压力的影响：印刷压力越大，网点增大越严重，反之则网点增大程度越小 ，由于柔性版材柔软，具有弹性，加之在印刷过程中需要施加压力，尽管在柔性版印刷中采用轻压力印刷，但还是会导致印刷图像网点的增大和图像的伸长。
      网点形状的影响：柔性版的网点有圆形网点，方形网点，链形网点和椭圆网点，他们在不同阶调的网点增大情况也不同。网点形状选择主要考虑形状是否对称和网点的周长与面积比是否最少二个因数。对称网点稳定性高，网点的周长与面积比最少，则网点增大率大，网点易控制。     
      1．2印前处理
      柔性版印刷过程中，网点的增大是呈非线形变化的, 也是困绕柔版印刷发展的最大问题。由于柔性的印版具有弹性,使得网点增大较严重。在暗掉部分网点极易印成实地,图文的变形情况十分严重。这些特点决定柔性版的印前处理无法完全按照胶印或凹印的制版方法进行。
      为了改善柔印印刷品画面灰暗，层次单调等一系列问题，在印前处理中应采用相应的补偿措施，包括网点扩大补偿，印版伸长变形进行缩版补偿，补漏白等。
      柔印设备大多采用机组式，所以需要重新设定分色参数，考虑多色分色，以弥补印刷网点扩大的情况，在分色时要注意调整分色层次曲线，将扩大部分进行压缩,使印刷网点扩大后仍能达到理想状态。对连续调原稿进行印刷时复制的范围较窄这一问题，巴可公司研制了专用于柔印的网点，它是随机网点与传统网点的结合，将传统网点与随机网点的优势结合在一起，可以有效地避免各自不利因素。在高光，暗调部分采用调频网点，网点扩大量小；在中间调部分采用传统网点，网点扩大量也较小，并且从随机网点到传统网点实现平滑过度，从5%~10%和95%~100%是数字自动计算处理的 ，而不是简单的各自密度内插式的混合，相对传统方式而言，这种加网技术；较为稳定，容易预测。这样印刷的网点可控制范围更大，可实现0%~100%的阶调变化。
      柔性版的印版较厚，弹性大，安装到圆柱形滚筒之后，版面会发生弯曲,引起印版表面的文字和图像的变形。变形量随印版厚度的增加而增大，印刷机滚筒半径的减小而增大，对于质量要求较高的印刷品，必须采取措施补偿尺寸的变化。目前大多采用的是杜邦公司的缩版经验公式：
         补偿系数(缩版量)+=K/RxX100%
      阴图底片的长度%(变形率)=1-K/RX100%
      式中R为印品最终得到的自制长度，K为印版的伸长量。通常R值是产品给定的,如果没给出R值则通过下式计算取得：
      R=π(r+b+c)
      式中 r是印版滚筒半径,b为了双面胶带的厚度,c是印版厚度。K值是个常数，不同的版材可以预先算好各自的K值，计算K值的经验公式是：K=2πcs=2π(cp-cb)，cs是印版的软厚度，即印版的感光树脂层厚度；c b指的是印版支撑膜的厚度，通常取值为0.127mm，但也有别的特殊版材c b取值为0.1778mm。
      二．对制版底片的质量控制
      虽然当前柔性版制版的底片同平版胶印的制版底片一样，都是通过彩色桌面出版系统制版的。但是柔性版有自己的特性，底片必须满足这些特性。
      （1）．对底片密度的要求
      柔性版的制版底片为正像的阴图型，其不透明的非图文部分密度值要高，一般不应小于4.0，这是因为柔性版的主曝光时间较长，非图文部分的密度值若小于4.0，则会引起漏光使图像浮雕深度变浅。透明的图文部分应十分透明，灰雾度的值不应大于0.05，否则在曝光时起阻挡光线，使图文的端面因受光不足，感光树脂交联硬化不充分而造成低凹不平。
      （2）．对底片图文的要求
      ①图文应避免采用细小文字和细线条，否则在曝光时因受光不足，根基窄小，使印版在显影腐蚀过程中经不住版刷的刷洗而冲垮，造成版面文字断笔缺划或丢失，线条残缺不全。
      ②底片上不应有与轴向平行的条杠或实地图案，否则会造成周向的高地不平，机器在运转时因周向高低而跳动，造成产品上的条纹弊病。
      ③同一块版面，大面积实地和小字、网点应避免设计。因为印刷时实地要求墨层厚实，必须加大印刷压力才能实现。而小字、网点为防止扩大变形，甚至糊版，则采用较小的印刷压力。若把实地和小字、网点设计在同一块版面，印刷时往往会顾此失彼。照顾了实地，会使小字网点扩大变形或糊版；照顾了小字网点，则实地因压力不足，虚而发花。
      （3）．对底片网纹层次的要求
      ①阶调层次要求
      柔性版印刷的印版特征属于凸版印刷，所以它所复制的阶调层次没有像平版印刷工艺那样丰富，这是因为柔印版的图像阶调层次在高调部分不能绝网，必须要有小网点来支撑。要使小网点在印刷中立住脚，其网点面积不应小于5％。其次，柔印版比较柔软，受压后会变形扩大，所以暗调部分网点面积不应大于85％，更不能成为实地，不然暗调部分在印刷中并糊成一片。由此可见，柔性版印刷的阶调复制范围受印版特性的限制，只能局限在5％－85％的范围内。如若原稿图文层次十分丰富，阶调层次表现为0－95％时，必须在印前分分色时，层次予以适当压缩处理后才适用制版。
      ②加网线数
      柔性版印刷采用金属网纹辊向印版传递油墨的。由于金属网纹辊的着墨孔大小深浅始终不变，可以保证向印版的传墨做到定量、均匀。为了保证柔印版上的每一个网点都能得到油墨，必须考虑到印版上的加网线数与金属网纹辊网纹线数的关系。经实践证明，在印版上的加网是金属网纹辊上的网纹线数的1/3时，就能保证印版上每一个网点都得到油墨。为了更好地使印版图纹的网点都得到油墨，建议采用印版加网：金属网纹线数为1：4为宜。
      ③加网角度
      柔性版的金属网纹辊的网纹角度一般为45°的（也有采用60°的）。为了避免产生龟纹，制版底片的加网角度应避开45°角。底片的网纹角度可以采黄90°、品红15°、青60°和黑30°。或者使用黄82.5°、品红67.5°、青97.5°和黑37.5°。
      三、制版版材选择与储存
      3.1．制版版材选择
      不同的生产企业，不同的印刷设备型号要选用不同型号的版材。当然，对于自己制版的厂家来说，购买的版材首先要适合自己的制版设备。对于印刷机器来说, 从高硬度平滑薄膜到低硬度粗面瓦楞纸板，有不同结构的印刷设备。
      对于软包装印刷，薄膜硬度高、弹性小，无吸墨性，只有硬度高，较薄而又耐溶剂的版材才能均匀地转移并快速干燥油墨。可选用肖氏硬度在70~75之间的1.14mm薄版。牛皮纸、涂料纸的印刷中，可选用硬度45~55之间的1.7mm~2.84mm的中厚版。
      对于标签印刷，多采用涂料纸、层合纸等高硬度且平滑的纸膜复合材料印刷机，可选用1.14mm~1.70mm的高硬度薄版。在薄膜或薄纸印刷时使用CI型或层合型的印刷机，印版则是在印版滚筒或套筒上用双面胶带直接粘贴上去的。它的底基材料使用1.3mm~1.8mm的PET胶片，同时必须具备应付印刷套印精确度的高要求。在高速印刷中，对树脂结构和对溶剂油墨的抗性方面要求有充分的强度和使用寿命。
      总之，由于柔版印刷的影响因素较多，而且变化较大，而印版制作对整个印刷生产又起着基础作用，版材选择不当，印版制作不佳，后面的工作就很难完成得好。因此，在版材的选用上，各生产企业要根据自身状况，综合考虑技术要求、制版效率、投资回报等因素，在获得最理想印品的前提下，达到降低成本的目的。只有这样，才能在目前激烈的竞争中占有优势。
      3.2．柔性版材的储存
      为了得到最佳制版效果，未曝光的柔性感光树脂版材应在生产后12个月之内使用,印版（以cyrel为例）应储藏在阴凉干燥的地方，温度在4~38℃，并远离热源和光源。必须避开紫外线的照射、避免受压，因为前者会使版材曝光，后者会使版材变形。晒版车间的湿度要适宜，湿度应在40%~60%。在盛装cyrel未曝光印版的盒子里，印版之间都垫有白色塑料泡沫片，以便储存和运输时，最大限度地保护印版,启封的版盒应搁在平坦,坚硬的平面上,盒上不应该放其他杂物。
四、制版设备选择
      目前市场来看，重要的是要参考各家制版设备的性价比，比如一台进口连线式制版机有效制版面积为1200mmX900mm，单价约60万人民币，而某些公司一台同等规格的制版价格为20万左右，并且制作效果同进口无区别。而国产机的维修服务、费用同国外相比不存在太大差异。目前国内有些公司已经引进国外先进技术，并同国外一些专业版材生产商从事技术、产品合作，缩短了产品同国外相比的差距。从目前情况来看，制版厂不可避免地参与了价格软战，市场竞争就是能不能以比别人低的成本、高的质量去赢得胜利。制版成本一般包括：版材成本、洗版液成本、机器设备成本等，若买一台质量差的制版机，做出来的版质量不行，那还得重做。要是多做一次版出来的成本可能比别人的高出一倍还不止，所以我们购买机器的时候不要看价格，而更多应考虑性能。
      五、曝光量的控制
      不同批次的柔性感光版，由于生产日期和储存时间的长短不同，所用的原辅材料也有差异，因而曝光量也不同。为了正确掌握柔性感光版的曝光量，在使用之前，应做曝光测试，以获取正确的曝光参数。测试可以在一小块柔性感光版，均等分为几块，每一块的曝光时间成比例递增。小样经曝光显影腐蚀后，在看样台上，对比底片和版面的网点层次和大小、浮雕深浅，以确定较为理想的曝光参数。
      5.1. 背曝光时间的控制
      背曝光的作用主要是增加版基的厚度，确定图文浮雕深度，提高耐印力。底基的厚度与曝光的时间成正比，即曝光时间越长，底基越厚。
      曝光时间因版材的型号种类及图像的复杂程度而定，如不能确定背面的正确曝光时间，要做一次预测试验，方法如下：
      （1）取版。切一条宽度约为2cm的印版，平均分为10等份，两份之间用圆珠笔从背面划一道笔迹，从0s开始，以10s为间隔，依次增加没格的曝光时间，对印版进行曝光，并记录到格中。对于厚版。可以选取20~30s的时间间隔。                                  
      （2）曝光。按照设定的时间进行暴光，即第一格不曝光；第二格曝光10s；第三格曝光20s……以次类推，第10格曝光90s每次只曝光一格，其余各格用不透光的材料遮盖住。每次曝光前应预热灯管，而针对有预热装置的双曝光单元的制版机，则不需要考虑预热。
      （3）在洗版机中冲洗足够长的时间，确保洗掉所有未曝光的树脂部分，然后将版材烘干。
      （4）测量。干燥20min后，测量这一段版材包括版基的厚度，称为底基h，并记录各格曝光时间t.
      （5）确定。首先根据印版厚度。要求的浮雕深度，印刷条件确定所需要的低基h,底基厚度 h对应的曝光时间就是最佳背面曝光时间。
      5.2.主曝光时间的控制
      主曝光也称正面曝光。其作用是在版面形成图文。主曝光的时间可适当长些，一般控制在5~8min。由于底片为阴图型，所以曝光过度，致使文字、线条、网线变粗变大，图文清晰度下降，甚至并糊。曝光时间过短，文字、线条、网点变小变瘦，感光层硬化度不够，容易造成印版在显影腐蚀时，小字、网点丢失，线条残缺弯曲。主曝光的时间是制版的重要工艺参数。当正面曝光时间仅有2min时会导致浮雕浓度比较浅。引起这种现象的主要原因是印版顶层没有固化彻底，在冲洗过程中被冲洗掉，结果导致此部分印版比较薄，因版材的种类及所要求的图文浮雕深度不同而不同。实验中，版面上有小网点，又有实地块，为了使1%的小网点不丢失，必须延长主曝光时间，但这可能会造成实地区域曝光过度，扫描图像显视，曝光时间长至25min,在一些印版表面也不会有裂痕产生，在对印版进行2min的下面曝光后，加网线数中1%~3%的网点都会被冲洗掉，这表明，上述曝光条件无法保证细微层次的再现，对于印版上3%的网点，选取一些区域分别给予7min、10min、15min、20min的正曝光，得到网点面积分别为3.9%、4.5%、5.8%、5.9%和6.1%，这表明对于印版来说，适当增加正面曝光时间能够使1%的网点不丢失，但会引起其他区域网点的增大。正面曝光时间的长短在很大程度上影响网点的清晰度。
      主曝光时, 通过光聚合反应,在阴片透明部分下生成浮雕。正面曝光时间实验测试时,需要几张内容项相同的测试条。 测试条有厚版与薄版两种。
厚版测控条主要作用有两项.
      1．测控条上部有两种不同加网线数的网点，分别是24线/cm和34线/cm,网点面积比也不同，分别是3%、5%、10%和95%。根据小网点(3%.5%)和大网点(95%)，丢失与并糊情况，确定正确的正面曝光时间。小网点和大网点丢失与并糊少既为正确的曝光时间。
      2.测试条下部是由0.25mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm四种不同宽度的阴线条和阳线条组成的方框。根据不同的阴线条和阳线条断线或糊死情况，确定正确的正面曝光时间。保持阳线条不断线，阴线条不糊死，宽度正确，为正确的曝光时间。另外，还可以检查印版变形情况。
薄版测控条有以下几项作用。
      测控条上部有0.17mm 、0.25mm、 0.80mm 三种不同粗细的阴线条和阳线条，其作用与厚版测控条方杠线条的作用相同。
      测控条中部左边有9个方块，他们的网点组成分别为34线/cm、48线/cm、和54线/cm，网点的面积也不同，分别为2%、3%和95%。作用是检测高调（2%）处是否并糊，暗调（95%）处是否完好，确定正确的正面曝光时间。测控条中部右边是48线/cm渐变网点，用于检测网点丢失与并糊变化。测控条下部有直径为0.25mm 、0.50mm、0.75 mm和1.00mm  的阴阳圆点，检查不同直径的阴网点和阳网点丢失情况。
      实验方法：
      把版面分成5部分，每部分放一个测控条作为底片，两个测控条有重合部分，5部分版面相同，5个测控条也完全相同，试验时，首先对整个版面曝光4min，然后用遮光材料遮住第一部分，曝光2min，第三次曝光时，用遮光材料遮住第一部分和第2部分，曝光2min依此类推，曝光后冲洗干燥，就可怜通过观察版面5部分所得到的结果确定最佳曝光时间，
      5.3.后曝光
后曝光的作用是使印版内部没有交联硬化的高分子树脂彻底交联硬化，使印版达到应有的硬度，提高版材对油墨溶剂的耐腐蚀力及耐磨性。后曝光的曝光时间一般在10min左右。曝光时间少了，印刷达不到厚曝光的目的要求，曝光时间过度则使印版过硬。
      5.4光源
      柔性版印版的制版光源一般选用365nm的紫外光。由于光源的灯具新旧不同，发光强度不同，通常刚换的新灯具发光强度强，可以在曝光时减少一点曝光时间；在灯具使用一段时间后，发光强度有所减弱，制版曝光时间可适当延长一些。
      结 语
      只要广大的柔印支持者把握好柔印生产过程的技术要点，正确地选择柔印材料，准确地设置参数，再配合日新月异的高科技设备，柔印追赶胶印、凹印指日可待。
      我们欣喜地看到：制约柔印发展的人才培训问题已被提上议事日程，国外公司在我国举办的柔印培训中心已呈燎原之势。据中国印协柔印委的相关资料显示：海德堡中国有限公司在深圳、美国联合印刷器材有限公司在上海、曼罗兰有限公司在上海、杜邦中国集团有限公司在上海、艾丽中国有限公司在江苏昆山等地分别办有培训中心。国内的高校也在大力地培养柔印技术人才，如上海理工大学出版印刷学院、西安理工大学、武汉大学等，有这么多企业和部门的支持，我国柔印市场必将大有可为。