平版印刷属于间接印刷，除印版滚筒和压印滚筒外，还有作为中间载体的橡皮滚筒，故也称之为胶版印刷，这是不同于其他印刷方式的一个显著特点。平版印刷的特点是图文部分和非图文部分几乎处于同一平面。平版印刷可分为有水胶印和无水胶印（waterless offset printing）两种方式。平版印刷是应用最广泛的印刷方式。
一、传统平版印刷机
平版印刷机也称为胶印机，从供纸系统来说，胶印机可分为单张纸胶印机和卷筒纸胶印机；按每台胶印机的印刷色数分为单色机、双色机、四色机、多色机等；按印刷幅面大小分为八开机、四开机、对开机、全张机、超全张胶印机等。
胶印机的种类繁多，胶印机的印刷装置由于滚筒的大小不同，排列形式不同、数量不同，因而有各种机型。以下分别介绍单张纸胶印机和卷筒纸胶印机的结构。
（一）单张纸胶印机
比较典型的单张纸多色胶印机，如图3-58和图3-59所示，主要由输纸装置（sheet feeder）、印刷装置（printing unit）、输墨装置（inking unit）、润湿装置（dampening unit）、多功能装置、收纸装置（delivery unit）以及传动系统、控制系统和气路系统等组成。有些胶印机是带有翻转机构的，可以单面印刷也可以双面印刷。
图3-58 单张纸平版印刷机主要结构
图3-59 单张纸胶印机配置
单张纸胶印机的输纸装置、收纸装置与一般的单张纸印刷机相应装置的工作原理大致相同。以下将详细介绍印刷装置、润湿装置、输墨装置以及近年来发展的多功能装置。
1.输纸装置
输纸部分由自动升纸机构、纸张分离机构、纸张传递机构、纸张定位机构和自动控制机构组成。
先把平板纸堆放在可保持一定高度并有自动升降装置的纸台上，然后通过纸张分离机构（飞达）将纸一张一张的分离，并传送到纸张传送机构（输纸台）。为了保证纸张在输纸台上顺利通过，在输纸台上都装有双张、缺张、歪斜等自动控制装置，发生上述问题时，输纸机构自动停止输纸。纸张的套准装置由预挡规、前规（front guide）、侧规（side guide）组成。经输纸台传送的纸张边缘先接触预挡规，使纸张减速，再到达侧规和前规，起到横向定位和纵向定位的作用。在输纸台上排列整齐的纸最终被送至前规，纸张定位后，由递纸牙（transfer gripper）或压印滚筒叼纸牙咬住纸张，前规抬起，让纸张进入印刷部分。
2.印刷装置
印刷装置是平版印刷机的核心部件，主要由印版滚筒（用P表示）、橡皮滚筒（Blanket，用B表示）和压印滚筒（用I表示）组成，滚筒的离合压机构和压力调节机构也是印刷装置的重要组成部分。印刷装置的质量、精度、结构的优劣直接影响印刷品质量、生产率、印刷机外型尺寸及印刷机的寿命。
根据滚筒排列方式，一般可分为单面单色平版印刷机、单面多色平版印刷机、双面印刷平版印刷机等。
常用的单面单色平版印刷机为三滚筒排列，一般采用七点钟排列方式（图3-60）。
单面多色胶印机的滚筒排列方式有五滚筒式（图3-61）、机组式（图3-62）、卫星式（图3-63）等。五滚筒双色平版印刷机的结构特点是两个色组共用一个压印滚筒，结构简单紧凑，纸张交接次数少，套印准确，但是两色印刷时时间间隔短，油墨干燥时间短，易产生混色现象。机组式滚筒排列结构是在色组中间加上传纸滚筒或传纸链条，每个机组的结构基本相同。卫星式滚筒排列的多色平版印刷机各色组的印版滚筒和橡皮滚筒共用一个大型压印滚筒，一次交接纸张便可同时印刷多色。
图3-60 单面三滚筒胶印机滚筒排列（七点钟）
图3-61 五滚筒排列示意
图3-62 机组式滚筒排列示意
图3-63 卫星式滚筒排列示意
双面印刷机的滚筒排列方式有B-B型滚筒排列（图3-64）、机组式可翻转式滚筒排列（图3-65）等。B-B型滚筒排列是两个橡皮滚筒互为压印滚筒，纸张从两个橡皮滚筒之间通过，一次完成双面单色印刷。机组式可翻转式单张纸胶印机是在多色胶印机的基础上将某一组传纸滚筒改变为翻转滚筒而成。A为一面印刷时的走纸路线；当印刷双面时，可调节机组使翻转滚筒Ⅰ的叼牙越过交接点，而使纸的尾端与滚筒Ⅱ交接，使纸翻过来，通过B走纸路线，在下一组印刷另一面。
图3-64 B-B型滚筒排列示意
图3-65 可翻转式滚筒排列示意
3.润湿装置
润湿装置定期、定量、均匀地将水涂敷在印版表面非图文部分，主要由供水、匀水和着水部分及给水、停水的离合压机构组成。润湿装置结构形式很多，大多采用辊式润湿装置。
辊式润湿装置可分为间歇式供水润湿装置和连续式供水润湿装置。
（1）间歇式供水润湿装置分为三个部分：供水部分、匀水部分和着水部分。如图3-66所示。供水部分的主要部件是水斗（water fountain）、水斗辊（water fountain roller）和传水辊，其作用是储存和供给润湿液。匀水部分的作用是迅速把润湿液打匀，传递给着水部分，主要部分是串水辊。着水部分的作用是向印版空白部分涂敷润湿液，其主要部分是着水辊（forme dampening roller）。
图3-66 间歇式润湿装置示意
（2）连续式供水装置的水斗辊和着水辊之间互相接触传递润版液，可分为计量辊式润湿装置（图3-67）和达格伦润湿装置（图3-68）。计量辊式润湿装置通过改变水斗辊转速和调节计量辊与水斗辊的间隙来控制水量；达格伦润湿装置中着墨辊着墨的同时也向印版涂敷润湿液，利用速度差使水斗辊与着墨辊相对滑动，形成均匀润湿液膜，适用于酒精润湿液。
图3-67 计量辊式润湿装置
图3-68 达格伦润湿装置
另外还有无辊润湿装置、刷式润湿装置、离心喷雾润湿装置、微孔着水辊润湿装置、空气调节润湿装置、可变式润湿装置、酒精润湿装置等。目前在国外这些装置应用比较广泛，国内也在不断推广。
无水平版印刷机去掉了润湿装置，而采用特殊的印版材料和特殊的油墨使印版空白部分不上墨。
4.输墨装置
输墨装置主要由供墨部分、匀墨部分、着墨部分及保证给墨和停墨的离合机构、压力调节机构组成。其作用是使油墨定期、定量、均匀地涂敷在印版的图文部分。
平版印刷机供墨机构包括墨斗、墨量调节螺丝、出墨量调节版、墨斗辊（ink fountain）、匀墨辊（ink distributing roller）、压辊、串墨辊（ink vibrator）、着墨辊（form inking roller）等，如图3-69所示。
图3-69 供墨结构示意
墨斗处以螺钉调节墨斗辊与钢片间隙，控制输墨量。在开印前传墨辊先与墨斗辊接触，接受墨斗辊上的油墨。串墨辊和匀墨辊都起着使油墨在墨辊上分布均匀的作用，串墨辊除径向转动外还做轴向的往复运动，使传墨辊传出的油墨均匀地分布在着墨辊上。当印版已被润版液充分润湿后，再使着墨辊与印版接触上墨。停印时，当传墨辊与墨斗辊停止接触后，着墨辊与印版脱开。
目前很多新技术应用在供墨系统中得到了应用。例如，可改变墨路和着墨率的匀墨装置，根据印刷品的不同需要可以进行不同的组合，在印刷过程中也可以转换。无墨键供墨系统是一种较成功的新型供墨系统，因为没有墨键，就不会出现因墨键调整而影响周边墨区墨色的问题，使供墨系统的结构大大简化，其典型代表为海德堡公司于2006年在IPEX展会上展出的Anicolor供墨系统，如图3-70所示。高斯DigiRailTM数字式喷墨供墨系统具有数字控制和预设功能，不需要传统的墨键和墨刀片，操作简单，易于维护。油墨预设功能也有了很大的发展，由最初的人工调节发展到主控制台遥控墨色调整，再到数字化设置，由计算机直接计算各色组各墨斗键的预设供墨值。另外还有自动控制供墨装置、自动上墨装置等。
图3-70 海德堡Anicolor墨控技术
5.收纸装置
单张纸平版印刷机的收纸装置用于收集和堆放印刷后的纸张，主要由收纸滚筒、收纸链条、收纸牙排、印张减速装置、防污平整装置、收纸台、齐纸机构和计数器等部分组成。链条上的咬纸牙把印好的成品，从压印滚筒的叨纸牙上接出，通过链条传动传送到收纸板。收纸板设有自动撞齐装置，通过计数器自动计数，堆积到一定数量即可取出。
6.多功能装置
多功能是单张纸胶印机发展的一个重要特点，多功能既可以满足对印刷品多样化要求，又可以提高机器效率。多功能单张纸胶印机应该包括胶印和其他印刷方式的组合，也包括许多新的印刷功能和连线加工功能，用户可根据需要选用。
印刷的新功能包括在厚纸板、塑料片材、瓦楞纸上印刷和UV印刷等。为解决印刷特殊材料，如塑料片材等表面附着力差的问题，可以提供这些材料表面处理技术。如高宝公司的Rapida74机型可以在第一个印刷机组前安装一个电晕机组，即对特殊材料的表面进行高压放电处理，提高油墨在材料表面的附着力。
近年来，很多印刷机制造商在单张纸胶印机上推出了卷筒纸—单张纸给纸机，即卷筒纸在线联机横切，把卷筒纸裁成单张纸，直接进入印刷机组印刷。
单张纸胶印机开始增加印后联线加工功能，如涂布烘干、红外线（IR）及紫外线（UV）上光烘干，烫金、模切、压痕、压凸、打孔、折叠等。
（二）卷筒纸胶印机
卷筒纸胶印机是以纸带形式连续供纸，连续不断地高速完成印刷、折页、收帖等工艺过程的印刷机。它是现代新闻出版、商业印刷、书刊杂志印刷的最重要的高效印刷设备。
卷筒纸胶印机与单张纸胶印机采用同样的印刷原理，其印刷部件、输水输墨部件结构也很相似，主要区别在走纸及其控制系统上。卷筒纸胶印机以纸带的形式由纸卷连续供纸，完成印刷后，与折页、裁切、收卷等工艺过程一起完成。
卷筒纸胶印机通常由输纸装置、印刷装置、干燥、冷却装置、折页装置（或收卷装置）、控制装置和传动系统等几大部分组成。
1.输纸装置
输纸装置由放卷装置、纸带张力控制装置、传纸装置三部分组成。输纸装置由纸架机构、纸卷卡紧机构、纸卷升降或回转机构、纸卷轴向位置调整和自动接纸等机构组成。纸带张力控制装置能够准确控制纸带张力，是保证卷筒纸印刷顺利进行，使印刷质量稳定和提高的关键。为此，纸带在传送过程中必须处于拉紧状态，拉紧的力就是纸带张力。传纸装置由纸带纵向位置调节机构、断纸自动停机机构和自动套准机构等组成。
2.印刷装置
卷筒纸平版胶印机的印刷装置一般都采用B-B型印刷方式，以满足正、反面同时印刷的需要，一个印刷装置由两个色组（即上、下各一个色组）组成。所谓B-B型印刷机构指一种无须反转就可以进行双面印刷的卷筒纸印刷结构，使用两个橡皮滚筒相互挤压。纸张从两个橡皮滚筒中穿过之后就同时完成正反两面印刷，如图3-71所示。
图3-71 B-B型排列(www.xing528.com)
比较常用的还有卫星式、多滚筒型、B-B卫星组合型等。
卫星式是指多组印版和橡皮滚筒绕在一个大的压印滚筒周围，纸张绕压印滚筒一圈，可以同时印刷多色。多滚筒型，包括五滚筒、六滚筒或者七滚筒一个印刷机组的形式，它们都是B-B型的变型或是B-B和三滚筒型机的组合。B-B卫星组合型，如图3-72所示，即用一个四色的卫星机组在纸的一面印刷四色，而利用B-B型机组印刷纸的两面的文字，为扩大用途，两个机组也可以单独使用。此外，还有五滚筒式单面胶印机，如图3-73所示。
图3-72 B-B卫星组合型
图3-73 五滚筒式单面胶印机
滚筒的局部排列形式如上所述，整体结构就是将各种基本形式进行纵向和横向的组合，即塔式（图3-74）和水平机组式（图3-75）结构。
图3-74 H型塔式结构
图3-75 机组式四色单面胶印机
3.干燥装置
干燥装置设在印刷部分和收纸部分之间，它的作用是使印迹上的油墨干燥固化，否则极易发生背面粘脏和擦脏。干燥方式有电热、红外线、微波、紫外线干燥及煤油、石油液化气加热等方式。干燥装置的走纸长度与加热功率成反比，与印刷速度成正比。干燥装置和其他卷筒纸印刷机相应装置类似。
4.裁折装置
纸带印刷后，按照出版要求经过规定的裁切折叠程序成为符合要求的书帖或报刊。其折页方式前面已经介绍过。
目前卷筒纸胶印机向着高速、宽幅以及精密、自动化、智能化方向发展，计算机技术、微电子技术等高新技术都应用到卷筒纸胶印机上，不仅解决了张力控制问题、套印问题、水墨控制问题，而且还配备色彩管理系统、CIP3或CIP4界面。扩大卷筒纸胶印机的使用范围和功能是其另一个显著特点，如图3-76所示，为组合印刷机的一个示例。
图3-76 不同印刷方式和印后加工装置组合印刷机
二、平版印刷工艺
平版印刷的工艺流程：印刷准备、控制参数的预设、装版、调整机器部件、印刷。
（一）用纸准备
用于平版印刷的纸张，要求具有伸缩性小、质地紧密、不拉毛、不脱粉，并具有适当的平滑度、白度等性能。
纸张的主要成分是植物纤维，它能吸收空气中的水分，因此，纸张的含水量随温度、湿度的变化有变化，纸张含水量有变化，便发生纸张的伸缩，同时，在平版印刷过程中又需要有水，纸张与水接触后，含水量也发生变化，纸张的尺寸就难以保持不变，对彩色印刷来讲，就造成套印不准。实验证明，一般空气中相对湿度变化10%，则引起纸张含水量变化约1%，而纸张尺寸约有0.1%的变化，因而只能控制印刷车间的温度、湿度，减少纸张含水量的变化，以控制其伸缩变化。
纸张在从造纸厂出厂、运输、储存的过程中，也受气候变化的影响会造成纸张的变形。如空气中含水量小于纸张的含水量，则纸边的水分散蒸发，会出现“紧边”现象，如图3-77（a）所示；当空气中含水量大于纸张的含水量，纸边吸收水分，纸张中间含水量少，边上含水量多，则出现“荷叶边”现象，如图3-77（b）所示；当纸张正反面的含水量不等时，则使纸张出现“卷边”，如图3-77（c）所示。纸张出现变形，也就造成印刷过程中套印不准和纸张折皱。
图3-77 纸张变形示意
为减少纸张在印刷中产生故障，使纸张的含水量适应印刷的要求，并与印刷环境的温湿度相适应，平印纸张一般都需要进行适印处理，最好用晾纸法使纸张与印刷车间的温度、湿度一致，纸张自身的含水量均匀。裁切经适印处理后的纸张，堆放整齐地置于胶印机的输纸台上，以保证印刷时能顺利进行印刷。
平版印刷中对纸张的纤维流向也很注重，纤维流向不一致，影响输纸和套印，为保证套印准确，最好同一块印版所用纸张的纤维流向是一致的。印刷之前可判别纸张的纤维流向，一般使纸张纤维流向平行于印刷滚筒进行印刷。
（二）调配油墨
平版印刷使用的油墨，要求具有着色力强、对纸面固着充分、耐酸、不溶于水、抗乳化性强、色调鲜艳、光泽性强、耐光、不褪色等性能。油墨厂出厂的油墨是原色墨，一般具备了上述要求，印刷厂在具体使用时，由于印刷品不同，其色相要求不同，并根据纸张及气候条件等对油墨要进行调配。
油墨的调配要求色相符合印样、黏度流动性适当、燥油加放量正确以及墨量符合印数等。
油墨调配后，将油墨装入胶印机的墨斗内，并调整上墨装置，使油墨能均匀地传递。
（三）润湿液的调整
润湿液也称为润版液，其主要成分是水，在水中加入某些化学组分，配置成润湿液。配制润湿液时，用浓度较高的原液或固体粉剂，使用时加水稀释。润湿液有普通润湿液、酒精润湿液、非离子表面活性剂润湿液等。
普通润湿液中的成分有阿拉伯树胶、磷酸、铬酸、硝酸及其酸的盐类等。酒精润湿液用酒精作为表面活性物质配制的润湿液，酒精润湿液铺展性能好，大大减少润湿液的用量，也减少了印刷中水和油墨的乳化现象，减少了纸张伸缩变形，提高了套印精度。非离子表面活性剂润湿液一般是把非离子表面活性剂加入含有其他电解质的水溶液中配制而成，它是低表面张力润湿液，成本低，无毒性，不挥发，由于表面张力下降，油墨的乳化便会加剧，使用时要严格控制润湿液浓度和供水量。
润湿液的用量还取决于油墨的性质、印刷品墨层的厚度、油墨燥油的用量、印版的类型、版面图文情况、作业环境的温度、纸张的性质等各种因素。调配好的润湿液，注入胶印机的水斗中，调整供水装置，使供水量合乎印刷要求，以保证印刷的正常进行。
（四）装版
将印版固定在印版滚筒上的过程叫作装版。根据胶印机结构的不同，装版的方式主要有：挂夹上版法、弯边上版法、挂钉上版法。现代多色高速平版印刷机一般都采用定位、挂钉上版法，它方便、快速、准确、安全。
（五）调整机器部件
在印刷前要仔细检查并校准印版，检查胶印机给纸、传纸、收纸的情况；校正压力，调整印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒之间的关系，使压力均匀，然后检查机器供墨、供水情况。
（六）印刷
印刷时，首先将印版的胶膜擦洗干净，再用汽油除去干固的墨迹，开动胶印机进行试印，检查规矩，确保套印准确。印出印样，经审批合格后即可大量进行印刷。在印刷过程中要随时检查产品质量，包括：墨色的深浅、套印精度、图文的清晰度、网点的虚实、空白部分有无油污墨迹等。
（七）参数预设及控制
印刷过程中保证印刷质量的关键是供水装置以最低量的润版药水提供稳定的水分，控制墨斗的供墨量。国外利用电子技术、数据处理和计算机等先进技术，制造印刷机的各种自动控制系统。如德国海德堡印刷机采用CPC自动控制系统，罗兰印刷机的CCI系统，日本小森印刷机的PQC系统，都可以根据印版上图文的密度，经计算机计算，控制墨斗的输墨量，并能在控制台上通过电钮遥控图形的套准及输墨，使工人摆脱常规操作方法，集中精力于主要的作业，以更经济的方式去提高印刷质量。
现代多色高速平版印刷机的中央控制台操作系统不仅可以进行各种印刷参数的预设，而且可以实现及时控制。由于每个机型的系统程序设计不一样，可控制的内容也存在差异，一般的系统都具有以下功能。
1.输墨量和润湿液输送量的预设及控制
根据活件的画面结构和尺寸规格，预先调节墨斗键的开度值、墨斗辊的转速等，有的机器还可以在中央控制台通过改变传墨频率来控制到达印版墨量的多少。润湿液的供给量也可以通过水斗辊的转速在中央控制台上预先设定，同时可以设定润湿液的成分配比。
2.其他参数的预设
不同的机器自动化程度不同，操作者应充分利用设备的各项功能，提高生产效率。所有设定的信息都被储存在中央控制台，在需要的时候将其调出，传送到机器上，机器会根据指令进行相应的调节。
三、平版印刷中常见的故障
平版印刷中，各种因素稍有配合不当，便产生故障，使印刷质量受到影响。故障产生的原因很复杂，与许多因素都有关。
（一）纸张的掉粉、掉毛（picking）
纸张表面细小的纤维、涂料粒子脱落的现象叫作纸张的掉粉、掉毛。从纸张上脱落下来的纤维、粒子堵塞印版的网纹。造成印刷品脏污，并使印版的耐印力下降。
为防止或减缓纸张的掉粉、掉毛，应选择表面强度高的纸张印刷；在油墨中加入撤黏剂，降低油墨的黏着性；在油墨中加入稀释剂或低黏度调墨油，降低油墨的黏度；适当地降低印刷压力和印刷速度。
（二）油墨叠印不良
后印的油墨不能很好地附着在先印的油墨上，或者后一色油墨把先印的油墨带走，使印刷品色彩的饱和度下降，这一现象叫作叠印不良。为防止这一现象的发生，在多色胶印机上应该有正确的印刷色序，油墨的黏着性和黏度应该按照印刷顺序依次减小，墨层厚度应该依次增大。
（三）套印不准
套印不准是指纸张上的图像发生纵向和横向偏移的现象。为防止套印不准，应该采取以下措施：检查纸张的裁切精度，使之达到规格要求；吊晾纸张，防止紧边、荷叶边、卷曲现象的发生；采用丝缕相同的纸张印刷。在调节印刷机时，准确调节前挡规、侧挡规到正确的位置，调节摆动牙位置；更换被磨损的叼纸牙；调节套印机构，使各部件的动作协调等。
（四）印版引起的故障
印版砂目的粗细不适合，制版操作不当，会引起印刷部分发虚；版面砂目太细，则空白部分容易起脏；版面被氧化，或附有脂肪性物质，也能使空白部分起脏，可采用浮石棒轻轻在版面上摩擦，去除脏点，再涂上阿拉伯树胶，干燥后可以防止起脏。
（五）橡皮布引起的故障
橡皮布发黏，是由于汽油和热的影响所造成的。因此，橡皮布要防止油浸及高温，并常擦些滑石粉。
橡皮布在橡皮滚筒上没绷紧，印刷时可能产生重影，收紧橡皮布，即可消除重影。
橡皮布表面有凹陷，则印品上图文有缺印，可在橡皮布背面进行垫衬修补，极小部分的凹陷可在其上涂擦松节油或煤油，使其膨胀，消除故障。
（六）墨辊引起的故障
墨辊直径不一，使版面着墨不匀，如有细小部分直径不一，可用砂纸、浮石摩擦。墨辊压力过大，易伤及版面的印刷部分，应减小墨辊压力。墨辊上积有尘土或油墨硬化，使墨辊在版上滑动，造成印刷品上色调失去光泽，应采用清洗墨辊消除故障。
（七）水辊引起的故障
水斗辊、传水辊接触不良，会造成供水不均匀，产生墨色变化，水辊绒变硬及水辊对版面的压力太大都能损伤印版，要查明原因予以消除。
（八）各滚筒引起的故障
橡皮滚筒的压力过大，会使版面上的砂目磨损，图文受损伤，压力应适当，可根据图文调整压力。压印滚筒的压力过大，会使纸张伸张、套印不准，并起折皱，无法印刷。压印滚筒上咬纸牙局部磨损，使咬纸牙咬不住纸或咬得很少，薄纸更难以咬住，应及时调换新的。
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