制作和检测丝网底版的方法与工具

一、丝印底版的制作方法

丝网底版的制作主要是手工制版和感光制版两种，其中感光制版又分为照相制版、打印输出制版和激光照排制版三种，手工制版是丝网早期比较原始的制版方式，目前已经逐步被其他制版所取代，但仍有相当一部分中小型企业在使用，它适用于精度要求不太高的底版制作，高精度的底版可用机器制作。如果印刷品要求阶调、彩色、放大与缩小时，就必须采用照相法制作底版。

1.手工制版法

手工制作底版的方法一般有两种，即描绘法和刻膜法。

（1）描绘法。

采用手工把原稿上的图文描绘到透明薄膜（如涤纶片基）或绘图纸（硫酸纸）上制成底版的方法，称为描绘法。描绘法制作底版时，把原稿或草稿放在平台上或看版台上，然后在其上面加上透明胶片并予固定，用墨在胶片上绘制成图像。描绘时涂墨要均匀，应完全把光遮住。如果照相原稿及绘制在胶片上的图像是同一颜色，容易出现漏涂，因此在涂墨时要随时认真检查。

用毛笔或钢笔所描绘的线或文字应是均匀的全黑色，干燥后不能有裂纹或针孔。为防止干裂可在墨汁中混入少量的砂糖，为了消泡可加入少量啤酒。如果使用市面上出售的红褐色胶片的话，就不用担心干裂，而且干燥也很快。总之所描绘的图形部分最重要的是要能充分遮光。这种方法适于制作大型的、精度要求不太高的图案和文字。

描绘图案一般用直尺、鸭嘴笔、圆规等工具，手工描绘，精度可达0.2mm。如要求再高的精度，就需用制图仪或照相法制作。

要求尺寸精度高的图案，应当使用无伸缩性胶片，或把胶片贴在玻璃板上制作底版。但必须把无伸缩性的聚酯胶片进行单面消光处理。

对于高精度（要求变形小于1×10-4的线性长度）的图稿，应将涤纶片做加热定型处理后，再予使用。涤纶片的化学极性低，一般水性墨汁黏结不牢，须用涤纶专用墨水，或用涤纶油墨绘图。这些墨料均因流动性差，难以绘出精细（小于0.2mm）的线条，可以使用优质墨汁加重铬酸铵调匀后，专门用于绘制细线。

涤纶片易带静电而吸附灰尘，亲水差而感脂强，易遭油污，这些都会影响墨线的黏附牢度。为此应注意去脂清洗和图面的清洁保护。

绘图纸亦称透明纸、硫酸纸。其优点是绘图性能好，能用各种墨水绘图。缺点是变形大，约达15％，其湿变形最为严重，常因绘制大面积图像而引起纸张皱曲。另外纸质脆，易产生折缝，折缝处的透光率变小，影响晒版质量；绘图纸日久易变黄，影响蓝紫光的透过。因此，此种阳片，只适用于做精度要求不高，图面不大的底版。

（2）刻膜法。

把剥膜片覆盖在原稿上，用雕刻刀依照原稿图案的轮廓挖剪，去掉不必要部分，只留下需要部分的制取底版方法，称为刻膜法。这种方法作业快，切边齐，图案准确。其所使用的剥膜片，是透明片基上复合了一层能遮挡红光的薄膜制成的，俗称红膜。红膜是刻膜材料的代表产品。

刻膜的另一种方法是在一块硬透明塑料片上，涂一层透明纤维素胶膜，成为一块刻膜板。将它覆盖于原稿上，用刻针刻绘（而不是切刻）图像。刻毕后，用适当的油墨涂擦版面，使刻线着色不透光，刻线外的油墨能被抹净，保持透明，成为一块阳片。此法刻得的线条十分精细，但是不便做大面积刻绘，故只适用于细线作业。

2.照相制版

照相制版是现代丝印制版的仍然采用的方式之一，但仅限在很小的范围内。它是通过照相设备，把要复制的文字、图案按照要求拍摄在感光片上，以此获得丝印制版用的阳图底版。

由于照相技术被应用于丝印制版，从而扩大了丝网制版和丝印的应用范围。照相制作底版，不仅可以提供非常精细的线条、文字底版，还可以复制色彩、阶调复杂的图案，制出符合丝印制版要求的分色底版。因此，照相制版在丝印制版工艺中占有重要地位。但照相制版对操作人员的技术水平要求很高，要掌握好原稿的照明、光圈和快门的设置、缩放比例计算机等，操作比较复杂，质量不容易控制，而且不能制作复杂的效果。

丝印照相制版工艺可分为线条、文字稿照相，单色网目调照相，彩色网目调分色照相三大类。

照相制版的各工艺环节的具体内容如下：

①整稿。整理原稿，确定风格比例，确定规矩线。

②照相。使用照相设备、器材，拍摄原稿的单色片或分色片。

③显影。把曝光后的底片放入显影液中显影。感光胶片曝光后，乳剂层的卤化银受光作用形成潜影，经显影液的化学处理，潜影即变成可见的清晰影像。

④定影。定影是为了使显影后的影像长久保持不变，其原理是将感光胶片上未感光的残留卤化银溶解除去，从而得到固定的影像。

⑤水洗。水洗分为中间水洗和最终水洗。中间水洗在显影后、定影前进行，可起到停显和保护定影液的作用；最终水洗在定影后进行，其作用是冲洗掉定影过程中在感光胶片上生成的可溶性复盐。水洗用水以流动水为好，水温应保持在16～24℃。

用照相方法制取底版，操作简便，速度快。近年来，自动显影机和自动定影机的出现，使照相制版工艺逐渐走向机械化和标准化。

3.打印机输出制版

对于输出精度要求不高的活件，可以使用激光打印机输出底片，打印机输出底片主要采用激光打印和喷墨打印，打印方式和普通打印相似，将底片输出在硫酸纸上直接进行晒版；或输出到普通打印纸上，然后进行浸蜡处理，使其变得透明；还可以用打印机输出打印机专用的透明胶片。在使用过程中，激光打印机输出底片适合制作文字和单色线条活件，笔画和线条不应小于0.5mm。很多企业为了克服激光打印在质量上的缺陷，也采用喷墨打印，喷墨打印一般使用喷墨用制版胶片，性能要求很高，所用的底片必须能高度吸墨且墨点不洇开，若选择防水型胶片打印，效果会更好。

4.激光照排制版

在制作高精度活件时，要使用激光照排机输出底片才能保证晒版的质量，激光照排机输出胶片的密度高、反差大、精度高，制版速度快，能够制作0.05mm以下的细线，也是制作网目调图像必须使用的输出方法。随着网目调图像在丝网印刷中的使用，激光照排逐渐应用到这个领域来。

激光照排机是常用的输出设备，是能在胶片或相纸上输出高精度、高分辨率图像和文字的光机电一体化打印设备。它既可以输出单色胶片，又可输出四色胶片。可以代替电子分色机做发排工作。激光照排的工作原理是：采用激光平面线扫描的方式，由氦-氖激光器输出激光束，经计算机处理后的字型，通过多面转镜投影聚焦在感光材料上，形成文字的版面。它的特点是输出精度要求高，输出幅面大，因此设备的制造难度大，价格贵。图文激光照排机的原理如图2-2-1所示。

图2-2-1　图文激光照排机的原理

照排机主要有三种结构类型；外滚筒式、绞盘式和内滚筒式。不同结构的照排机在性能参数及操作使用上都有所不同。

（1）外滚筒式照排机。

外滚筒式照排机的工作方式与传统电分机的工作方式类似，记录胶片附在滚筒的外圆周随滚筒一起转动，每转动一圈就记录一行，同时激光头横移一行，再记录下一行。这种照排机的优点是记录精度和套准精度都较高，结构简单，工作稳定，记录幅面大。如图2-2-2所示。

图2-2-2　外滚筒式照排机

外滚筒式照排机的缺点是操作不方便，自动化程度低，通常需要手工上片和卸片，手工上下片时需在暗室操作。大幅面照排机的记录滚筒大，需要抽气系统和胶片固定装置，而且记录滚筒越大，转动时的惯性也越大，转速就要受到限制，记录的速度较低，必须靠增加激光光束数量来提高记录速度。因此这种类型的照排机目前较少采用。

但是，外滚筒式的结构非常适合直接制版机，因为直接制版是单张版，不是连续片，版材尺寸固定，而且直接版材可以在明室操作，部分抵消了它的缺点，加上这种结构的光路短，容易控制，激光损失小，可以用多路激光加快曝光速度。另外，外滚筒结构处理制版时的操作方法简单，上版方式与印刷机上版方式相同，因此可以做到精度很高。随着设计水平不断提高，所以被认为是最佳的直接制版机结构。

（2）绞盘式照排机。

绞盘式照排机的胶片由几个摩擦传动辊带动，通常有3辊和5辊结构。在胶片传动的同时，激光将图文信息记录在胶片上，因此胶片的走动速度和曝光速度必须是严格一致的。绞盘式照排机的激光光源固定不动，曝光光线的偏转靠振镜或棱镜转动来实现。这种照排机的特点是结构和操作都很简单，价格也较便宜，可以使用连续的胶片，连续的记录长度无限制等。缺点是记录精度和套准精度略低，一般只限于四开或四开以下幅面照排机。绞盘式照排机属于中档照排机，由于价格适中，是目前使用最多的一种照排机类型。如图2-2-3所示。(www.xing528.com)

图2-2-3　绞盘式激光照排机

绞盘式照排机精度不太高的原因主要有两个：一是由于胶片走片不均匀或打滑所致，尤其是当照排机使用一定时间以后，送片辊老化或太脏，更容易造成套准精度下降。二是由于结构本身造成的。胶片记录在一个方向上是靠胶片移动，另一个方向靠棱镜转动偏转光，棱镜转动1周记录1行或几行。如果激光光斑是圆形的，则激光与胶片的中间相垂直，光斑可以保证是圆形；而在胶片两边，激光不再与胶片垂直，光斑形状就会变形，变成椭圆形，影响记录精度。因此，激光光束的偏转角越大，激光到胶片中间和两边的距离差就越大，光斑形变就越严重。为了解决这个问题就需要加大棱镜到胶片之间的距离，减小偏转角，并限制记录幅面，这就是胶盘式照排机幅面不能太大的原因。

（3）内滚筒式照排机。

内滚筒式照排机又称为内鼓式照排机，被认为是三种照排机结构中最好的一种类型，几乎所有高档照排机都采用这种结构。如图2-2-4所示。这种结构具有记录精度高、幅面大、自动化程度高、操作简便、速度快等特点，但价格要比前两种照排机贵。内滚筒式照排机的工作方式是将记录胶片放在滚筒的内圆周上面，滚筒和胶片不动而由激光光束扫描记录，因此没有走片不匀造成的误差。激光光束位于滚筒的圆心轴上，激光器可以绕圆心轴转动，每转1周记录1行，同时激光器沿轴向移动1行。可以看出，这种结构的记录光束到胶片任一点的距离都一样，因此光斑没有变形，又可有效避免因胶片传动不稳定所造成的记录精度降低的问题，这是它具有非常高重复精度的原因。另一方面，由于滚筒不动，靠棱镜的转动来偏转光束，棱镜很轻，转动惯量很小，因此转速可以达到很高，使得记录速度也很快。内滚筒式照排机也使用连续胶片，因此操作方便。但它记录的长度被限制在滚筒圆周的范围内（通常限制在半个圆周范围内），不能像绞盘式照排机那样记录无限长的版面。

图2-2-4　内滚筒式照排机

激光照排机的主要性能参数为：记录精度（记录分辨率）、重复精度（套准误差）、幅面、记录速度和激光波长等，其中记录精度和重复精度是衡量照排机性能的两个最重要的指标，也是划分照排机档次的标准。

①记录精度和重复精度。记录精度和重复精度是两个不同的概念。记录精度是指照排机在单位长度内可以记录的光点数量，即记录分辨率，通常以每英寸的点数（dpi）或每厘米的点数（dpc）来表示。记录分辨率越高，激光光点的尺寸越小，光点的密集程度越高。因为印刷图像网点是由很多激光束形成的，激光光斑越小，在相同加网线数条件下，组成网点的光点数就越多，所能形成的图像灰度级变化也就越多，或者说，在保证灰度级数的条件下使网点尺寸更小，即获得更高的加网线数。例如，一个由16×16个激光点组成的50％网点的放大图，它总共能构成256个不同的灰度级变化。在一个印刷网点的范围内，每增加或减少一个激光或曝光点，印刷网点尺寸就变化一级，就构成了一个不同深浅的灰度级。因此，构成网点的激光斑点越多，产生的灰度级数也就越多。现在的照排机按这种方式最多可产生256个灰度级，即由16×16个激光点组成一个印刷网点。

重复精度是指各色版上图像位置的准确程度，这是进行彩色印刷所必须要求的，通常以第一色版和最后一色版重叠的误差计算。单色印刷品不需要套印，因此对套准精度要求不高，但对于彩色印刷来说，套准精度就是一个非常重要的参数了。如果套印精度不够，印刷出来的印刷品各种颜色之间会出现错位、色块之间出现漏白、小号字体出现重影等现象，因此照排机的重复精度对彩色印刷制版来说是至关重要的。

一般中档照排机的记录精度为1200～2540dpi（记录点数/英寸），重复精度15～25μm；高档照排机的记录精度在3000dpi以上，重复精度5μm左右。记录幅面有八开、四开和对开等规格。

印刷图像的精细程度直接与照排机的记录精度有关。不同于文字的照排，图像需要用加网的方法来表现图像的颜色和层次变化，加网线数越高，要还原的灰度级越多，就要求照排机的记录精度越高，或者说要求构成印刷网点的激光点数越多，同时要求激光斑的尺寸就要越小。照排机曝光形成的网点是由很多激光点组成的，在同样要求产生256个灰度级条件下，加网175lpi比加网100lpi时的网点小，因此激光点也要小，否则就必须降低加网线数，二者互相制约。照排机记录精度、印刷加网线数和还原灰度级三者间的关系由“灰度级=（记录精度/加网线数）×2+1”来确定。

目前照排机用常规加网方法可表现的最大灰度级为256级，而人眼可分辨的灰度级数大约为这个级数的一半，更高的级数并不一定能明显提高印刷品的质量，因此只要能合理控制印刷制版条件，不明显丢失层次，这个灰度级数是可以满足丝网印刷使用需要的。

②幅面。照排机有各种幅面宽度，一般有正八开、大八开、正四开、大四开、对开和全开幅面，一般照排机都在最大幅面范围内可以换用几种不同幅面的胶片，以适应不同的幅面要求，达到节约胶片的目的。照排机的记录精度和重复精度与幅面的关系很大，幅面越大，对精度的要求就越高，制造起来加工难度就越大，因此价格就会成倍上升。

③记录速度。照排速度通常是以1200dpi分辨率记录时的走片速度衡量的。现在新型的照排机走片可以达到很快的速度，但这并不是唯一决定出片速度的因素，因为它还受到RIP速度的限制。输出一个版面所用的时间应等于网络传输数据所用时间、RIP解释版面所用时间和照排机记录所用时间之和，因此照排速度只影响记录时间这一部分。

④激光波长。照排机的另一个参数是照排机所用激光器波长。照排机常用的激光器有氦氖激光器，波长为633nm；红光半导体激光器，波长为650nm或670nm；红外半导体激光器，波长为780nm红外光。激光波长决定了所使用的胶片型号，甚至关系到所用胶片的价格。例如目前国产氦氖激光照排片最便宜，几乎所有文字照排都使用这种胶片，而红外照排胶片则价格贵，使用得较少。

⑤光栅图像处理器。激光照排机要与光栅图像处理器（简称RIP）共同使用才能生产底片，RIP的主要作用是将计算机制作版面中的各种图像、图形和文字解释成打印机或照排机能够记录的点阵信息，然后控制打印机或照排机将图像点阵信息记录在纸上或胶片上。

二、底版质量检查使用的工具

1.密度计

密度计属于精密光学电子仪器，其主要作用是进行密度的测量和计算。要实现这一功能，密度计通常会由下面3个主要部分组成（当然还包括要测量的样张）。

（1）照明系统。

由光源、照明光路和供给光源能源的电源构成。光源发出的光经过转换使其符合ANSI/ISO标准，提供具有一定颜色质量的光（比如要使红光、绿光、蓝光得到平衡），称为标准光源A。也就是要求光源的相对光谱分布应当符合标准光源A的要求，即2856K±100K。这种光源的颜色质量非常接近于从未加滤色片的钨丝灯上发出的光的质量。密度计的光源是由一个能够很好控制亮度或给它提供脉冲使其每次闪出的光的质量均能一致的电路来供电的。不过，无论采用哪种光源和电源，都要保证能提供作为入射光部分的已知要求的照明。

（2）采集光和测量的系统。

这个系统由光传感器、采集光的光路和只将可见光谱的那部分光线传送到光传感器而把其他部分光线过滤的分光滤色片所组成。通常利用对380～720nm范围内的光辐射具有足够灵敏度的光电传感元件做辐射接受器。密度计采用的光电传感元件主要有光电池、光电倍增管、半导体二极管等。光电二极管与光电倍增管相比体积大大缩小，电源电压也很低，所以光学系统可以设计得很小，成为目前最常用的传感器。这个采集光的系统通常应该包括滤色片，使整个光谱感光度与某些标准相匹配。为了对印刷中所使用的标准黄、品红、青油墨本身的特性和其印刷呈色进行评价，测量滤光片应是与黄、品红、青油墨相对应的补色滤光片，即蓝紫、绿、红滤光片。

密度计依赖的标准是评估其用途的至关重要的部分。例如，在滤色光电管的光谱响应与人眼的感受亮度（与颜色无关的亮度）相匹配时，这个密度称为“视觉”密度。采用视觉滤光片使密度计得以模拟人眼的视觉响应，即让滤光片的光谱透射率与传感器的光谱相对灵敏度的共同效应等于人眼的光谱亮度灵敏度V（A）。

（3）信号处理系统。

信号处理系统得到代表入射光和接收到的光能量的电子信号，进行计算和显示。这个系统可能只是简单的比率检测器，连接到模拟式或数字式显示器的对数计算电路，也可能包括存储功能，处理诸如网点增益和反差等衍生出来的功能。

密度计的示意如图2-2-5所示。

密度测量应注意以下问题：

①测量时要使用标准底衬，白色或黑色，以减少周围光线及底衬材料不同造成的读数差异。

②测量时密度计的测量头与样品要紧密贴合，取点要准，位置统一，以减少测量误差。

③在同一印刷企业尽量使用同一性能的密度计。不同密度计的测量数值可比性差。

由于底片主要是透射稿，所以通常会用到透射密度计，一般企业使用GretagMacbeth D200-Ⅱ透射密度仪。如图2-2-6所示。

图2-2-5　密度计的示意图

图2-2-6　GretagMacbeth　D200-Ⅱ透射密度仪

1-状态显示器；2-测量值或者出错信息显示；3-测量臂；4-归零键；5-测量按钮；6-被照亮的测量台；7-模型1或2的选择按钮；8-模型3或4的选择按钮

2.放大镜

放大镜也称扩大镜，是用来观察物体细节的简单目视光学器件，是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜，是不可缺少的检视工具。一般来说，丝网印刷工作中经常选用10～15的放大倍率检查图像和文字的效果。

图2-2-7　不同的放大镜类型

放大镜的类型因用途而异，如图2-2-7所示。其中，（a）为一般低倍数放大镜，大约为10～20倍，可观察一般的粗网线网点，除此之外，还有带光源的普通放大镜，倍数一般在35～50倍；（b）为笔式放大镜，一般为25倍、50～75倍，前者观察一般网点用，后者观察细网线网点或精密测试条用；（c）为台架式放大镜，15～22倍，是放置在修版台上修整网点或修整铜锌版网点用的；（d）为可调式放大镜，15倍或22倍，是观察大面积网点和照相调焦用的；（e）、（f）显微放大镜，即低倍显微镜，具有USB接口，可以直接与计算机相连，图像直接显示在计算机屏幕上，放大倍数在300倍以上，并具有测量等功能，一般用于基础研究、分析网点成像或网点增大转移用。