齊福斌
凹印版記錄輸出技術(shù)及設(shè)備
凹印版是雕刻在凹印滾筒上的。凹印版經(jīng)過長期的手工雕刻過程,至今仍然有一些凹印工藝需要手工雕刻印版?,F(xiàn)代凹版雕刻技術(shù)可以分為機電式雕刻和能量束雕刻兩大類。
①機電式雕刻:包括電磁驅(qū)動雕刻和壓電晶體驅(qū)動雕刻。
②能量束雕刻:包括激光雕刻(激光直接雕刻和激光燒蝕掩膜)和電子束雕刻。
1.機電式雕刻技術(shù)及設(shè)備
機電式雕刻技術(shù),包括電磁驅(qū)動雕刻和壓電晶體驅(qū)動雕刻技術(shù)。
①電磁驅(qū)動雕刻技術(shù)。電磁驅(qū)動雕刻是用電磁場驅(qū)動雕刻刀雕刻凹版網(wǎng)穴的技術(shù)。
電磁驅(qū)動雕刻也稱電磁式電子雕刻,是目前凹版雕刻的主流技術(shù),發(fā)明于1962年。圖2-51是電磁式電子雕刻機。電子雕刻機雕刻速度一般為4000~8000網(wǎng)穴/秒,最高可達12800網(wǎng)穴/秒。
電磁式雕刻機主要雕刻鍍銅的凹版滾筒。雕刻時,凹版滾筒轉(zhuǎn)動,雕刻頭沿軸向步進移動或連續(xù)移動,步進移動形成各圈分離的軌跡,連續(xù)移動形成螺旋線軌跡。雕刻頭上的雕刻刀由電磁場驅(qū)動雕刻網(wǎng)穴,而電磁場直接受印刷圖文雕刻信號控制。電磁式雕刻,雕刻的網(wǎng)穴基本上都是調(diào)制網(wǎng)穴,因此,雕刻信號具有某種振動頻率而且振幅不同,振幅大小受圖文每個像素灰度值調(diào)制(調(diào)制網(wǎng)穴深淺),如圖2-52所示,與膠印記錄設(shè)備的二值(1位/像素)圖文信號不同。
目前,網(wǎng)穴雕刻有常規(guī)雕刻和超精細電磁雕刻兩種。
A.普通(常規(guī))雕刻。在雕刻過程中,受雕刻信號控制的電磁場驅(qū)使雕刻刀不僅按某種頻率振動,而且振幅也在變化,振幅大小隨圖文每個像素灰度值變化。
滾筒轉(zhuǎn)動,雕刻刀在振動中切入滾筒表面,使?jié)L筒表面部分銅層被切下,形成網(wǎng)穴,網(wǎng)穴周邊的毛刺被刮刀刮掉,以利于油墨流出,隨后進行圓周方向下一個網(wǎng)穴的雕刻,直至滾筒圓周方向一圈網(wǎng)穴雕刻完。如果雕刻頭沿軸向步進移動,在雕刻完一圈后雕刻頭步進移動,進行下一圈雕刻,直至整個滾筒雕刻完畢。如果雕刻頭沿軸向連續(xù)移動,雕刻頭按螺旋線軌跡不停的移動,則雕刻刀不停的雕刻,直至完成滾筒的全部雕刻,如圖2-53所示。
這種普通(常規(guī))雕刻,雕刻刀每振動一次完成一個網(wǎng)穴雕刻。因此,雕刻分辨率和加網(wǎng)線數(shù)相同。在常用加網(wǎng)線數(shù)下,對精細的文字、線條再現(xiàn)不利。
B.超精細雕刻。2003年提出超精細雕刻,主要是用500dpi~1200dpi(防偽雕刻用2540dpi)的分辨率進行極細線條和文字的雕刻。圖像部分,用多行雕刻線組合成一行網(wǎng)穴,雕刻分辨率不再與加網(wǎng)線數(shù)相等。超精細雕刻大幅度地提高了精細線條、文字和圖像質(zhì)量。圖2-54是超精細雕刻與普通雕刻效果的比較圖。
③不同雕刻方式的網(wǎng)穴角度。凹印和膠印一樣,在多色疊印時,不同色版的網(wǎng)線角度應(yīng)該不同。不同雕刻方式,實現(xiàn)網(wǎng)線角度不同的方法各異。
常規(guī)雕刻中,一次振動完成一個網(wǎng)穴,一般采用圓周方向上,相鄰兩行網(wǎng)穴錯開半個網(wǎng)格的距離,并采用中心對稱、“拉長”、“壓扁”幾種不同網(wǎng)穴,獲得不同角度的網(wǎng)線。
超精細雕刻,一個網(wǎng)穴由多次雕刻完成,與膠印加網(wǎng)方式相似。
②壓電晶體驅(qū)動雕刻技術(shù)。壓電晶體驅(qū)動雕刻技術(shù)的原理是采用壓電晶體堆驅(qū)動雕刻刀,在不同電壓作用下,壓電晶體的伸縮變形量不同,用其變形造成的驅(qū)動力,推動雕刻刀進行網(wǎng)穴雕刻。目前,壓電晶體驅(qū)動雕刻的雕刻頻率可達11000次/秒。
2.能量束雕刻技術(shù)及設(shè)備
能量束雕刻技術(shù),包括激光雕刻(激光直接雕刻和激光燒蝕掩膜)和電子束凹版雕刻技術(shù)及設(shè)備。
①激光凹版雕刻技術(shù)。激光雕刻技術(shù)包括,激光直接雕刻技術(shù)和激光燒蝕掩膜技術(shù)。
A.激光直接雕刻技術(shù)。激光直接雕刻技術(shù)是利用高功率激光器發(fā)射激光,激光直接雕刻金屬,特別是在雕刻金屬銅和鉻時需要高功率激光器。雕刻原理是:激光的能量將金屬急速熔化而獲得網(wǎng)穴,如圖2-55所示。
激光直接雕刻技術(shù)多采用類似超精細雕刻的方式雕刻網(wǎng)穴,即一個網(wǎng)穴用多點燒蝕完成,以此實現(xiàn)對網(wǎng)穴角度、深度、開口面積的控制。
B.激光燒蝕掩膜技術(shù)。激光燒蝕掩膜技術(shù)是一種利用激光間接生成凹版網(wǎng)穴的技術(shù)?;驹砣鐖D2-56所示。在鍍銅的凹版滾筒表面涂布抗腐蝕層(即掩膜),用多路激光燒蝕圖文部分的抗腐蝕涂層,使其露出銅層。然后,再對露出圖文的滾筒銅層進行腐蝕和后續(xù)處理,而形成凹版滾筒。
與膠印中記錄輸出膠片或膠印版類似,控制激光燒蝕的圖文信息是1位二值數(shù)據(jù),即只有燒蝕和保留涂層兩種狀態(tài)。燒蝕的記錄分辨率很高,最高可達5080dpi。因此,文字和圖形的精細程度高于常規(guī)機電式雕刻。同時,可以在RIP加網(wǎng)時采用更靈活的網(wǎng)點參數(shù)和配置。
②電子束凹版雕刻技術(shù)。電子束凹版雕刻技術(shù)誕生于1985年。電子束凹版雕刻是利用高能電子流燒蝕銅層而獲得凹版網(wǎng)穴的技術(shù)。它的雕刻頻率可以達到15萬個網(wǎng)穴/秒。網(wǎng)穴可以是面積和深度雙調(diào)制的調(diào)制網(wǎng)穴。
電子束凹版雕刻,用數(shù)萬伏高壓電場,產(chǎn)生高能電子束,通過電場和磁場作用,使電子束在幾微秒內(nèi)達到所需要的強度和尺寸,將滾筒表面的銅液化和部分氣化,用刮刀去除網(wǎng)穴周邊的毛刺,形成所需要的凹版網(wǎng)穴。endprint