凹版印刷是一种直接印刷方式，具有印刷速度快、印版耐力高、墨色光泽度高、层次丰富、印品墨色厚实、着色力强、色彩再现性好、印刷密度高等特点，目前，在包装印刷中占有很重要的地位，如在广告印刷、装潢中都有很好的应用。由于其印品层次丰富，适合复制精细的彩色图片，而且可以方便地在多种承印物上印刷，适合印量大的长版印刷。另外，凹版印刷难度大，可以用作防伪印刷，如货币、证券等。
一、凹版印刷机
现代凹版印刷机的压印形式均为圆压圆型，印刷装置由印版滚筒和压印滚筒组成，两个滚筒共同完成压印过程，输墨装置采用浸墨或喷墨结构，其结构比胶印机简单，操作维护也简便，印刷速度快，印版滚筒耐印力很高。
（一）凹版印刷机的分类
凹版印刷机按承印物的形态分类，可分为单张纸凹版印刷机和卷筒纸凹版印刷机两类；按印刷色数分类，可分为单色凹版印刷机和多色凹版印刷机；按印刷品的用途分类，可分为书报凹版印刷机和包装材料凹版印刷机两类；按凹版制版工艺的分类，印刷机分为照相凹版印刷机和雕刻凹版印刷机，现使用照相凹版印刷机较多。
1.照相凹版印刷机
照相凹版（Photogravuer）是利用照相制版的方法对铜版进行腐蚀制备。照相凹版印刷机除通常分类之外，根据印品的用途不同，凹版印刷机上还附着一些附属设备，提高印刷及后加工的功能。如作为印刷书籍、杂志和商品目录之用，在收纸部分附有折页装置；用来印刷厚卡纸的印刷机，则附有进行冲轧纸盒的后加工设备；用于印刷塑料薄膜、玻璃纸等的软包装材料的印刷机，在收纸部分设有复卷装置，把印好的软包装材料复卷起来；若作为建材印刷用，如印刷木纹纸、装饰纸等，要求纸幅面较宽的大型印刷机，在收纸部分设有复卷装置，将纸卷成卷筒。
照相凹版印刷机一般使用挥发性油墨，印刷后纸张等承印物通过输送装置和干燥装置，以促进墨迹的干燥。照相凹版印刷机印刷出的产品层次丰富，墨色厚实，可以印刷其他非纸类承印物。因此，适用范围比较广。根据印版形式不同可分为平版式和滚筒式两种。
（1）平版式照相凹版印刷机
平版式照相凹版印刷机采用的印版是平版式的，使用时将其包在滚筒上，其结构包括给纸装置、印刷装置、输墨装置和收纸装置。印刷时，采用着墨辊给印版着墨，刮墨刀刮去多余油墨，压印滚筒的叼牙叼住纸张与印版滚筒压印完成印刷。
此机型不适宜印制高级印刷品，因为刮墨刀到压印线间的距离较大，油墨易挥发固结在印版表面，因此，很少采用。
（2）滚筒式照相凹版印刷机
滚筒式照相凹版印刷机的印版由铜材制成，为改善滚筒的印刷能力，提高表面硬度，于铜表面镀铬等高硬度物质。如图3-92所示，印版滚筒的直径是压印滚筒的一半，压印滚筒表面包有约3.5mm的衬垫，印刷时，滚筒下半部浸入墨槽中，用刮墨刀刮去印版滚筒表面多余油墨，其他过程与平版式照相凹版印刷机的过程相同。
图3-92 滚筒式照相凹版印刷机示意
2.雕刻凹版印刷机
雕刻凹版印刷与照相凹版印刷相比，其图文部分的线条和网点比较深而大，印刷时需要强大的印刷压力，一般线压力在10000N/cm以上，因此，雕刻凹版印刷机在结构上应有较高的刚度和强度。印刷的图文部分有“油墨凸纹”，非印刷部分的背面产生浮雕的效果。
雕版凹版印刷机工作时，首先，对整个印版全面上墨；然后，将多余的油墨用擦拭装置擦掉；最后，通过印刷装置把油墨转移到承印物上，以完成印刷过程。
雕到凹版印刷机的结构型式有：标准型凹版印刷机、刮墨式凹版印刷机、链条给纸式凹版印刷机和集合滚筒式凹版印刷机。集合滚筒式凹版印刷机采用了凹凸综合技术，下面详细介绍此种印刷机的工作原理。
集合滚筒式凹版印刷机的基本构成如图3-93所示，在印版滚筒的周围，有四个自动离合的上墨装置，印版滚筒P上装两块相同的凹版A、B与压印滚筒Ⅰ接触，在印版滚筒P的周围设有4组色模版P1～P4和弹性塑胶辊S1～S4，首先，由各自的着墨装置进行色模板着墨，接着各色模板上的油墨转移到弹性塑胶辊上；然后，由弹性塑胶辊将不同色的油墨，给印版A、B着墨，经擦拭装置C将版上多余的墨擦掉；最后，由印版滚筒在一次旋转中完成多色印刷。此种机型实际上是将各色模凸版上图文部分的油墨经集合滚筒印在凹版上连接起来，而形成一块多色的凹印版图形，并一次转移到承印物上，此机型是完成多色印刷的工艺过程，能在图案、线划之间变换色彩，有利于防伪，因此，最适用于印刷有价证券。
图3-93 集合滚筒式凹版轮转机结构示意
A，B-凹版；C-擦拭装置；S-集合滚筒
（二）凹版印刷机的典型装置
凹版印刷机由传动系统、输料系统、印刷系统、输墨系统、干燥系统和收料系统组成。
单张纸凹版印刷机的系统结构与卷筒纸凹版印刷机大致相同，卷筒纸凹版印刷机的自动化程度比较高。
单张纸凹版印刷机的机型主要包括擦墨式凹印机和刮墨式凹印机。擦墨式凹印机有擦拭装置，由溶剂槽和擦拭辊组成，擦拭辊下半部分浸入溶剂中，上部与印版滚筒接触；刮墨式凹印机采用刮墨刀刮墨，然后再用擦拭装置将多余的墨擦净。
卷筒纸凹版印刷机的机型可分为机组式凹印机和卫星式凹印机两种。机组式凹印机是专供卷筒型纸张、玻璃纸、塑料薄膜等印刷材料进行印刷、上光的印刷机，由多组单色机组组合而成，其整体结构如图3-94所示，单个机组结构如图3-95所示。
图3-94 机组式凹版印刷机整体结构
图3-95 机组式凹版印刷机单个机组结构示意
1-印版滚筒；2-压印滚筒；3-刮刀；4，5-承印物；6-干燥部分；7-循环供墨部分
卫星式卷筒纸凹版印刷机由输纸装置、输墨装置、印刷装置、收纸装置和辅助装置组成，其结构如图3-96所示。
图3-96 卫星式凹版印刷机
1-输纸装置；2-收纸装置；3，4-送纸辊；5-干燥装置；6-反印装置
凹版印刷机压印滚筒、印版滚筒、着墨装置、干燥装置都有特殊要求。
1.压印滚筒
由于印版滚筒呈圆柱体，图文直接制在滚筒表面，如滚筒不平整，就不能与凸版、平版一样进行垫版调节，因此，凹版印刷机的压印滚筒的加压面上要有3.5mm的包衬，包衬最外层是橡皮布，内层是纸和呢绒，当印版滚筒表面直径有差异时，为保证有均匀和足够的压力，要相应地调整包衬的全部或局部。
压印滚筒上的咬纸牙也与平印、凸印有所不同，采用凸板控制加压和弹簧加压两种，因弹簧加压的咬纸牙动作可靠，易于调节，所以应用较多。
卷筒纸凹印机压印滚筒一般不靠齿轮传动，而是与印版滚筒相接触，依靠摩擦力传动。
2.印版滚筒
图文是直接制在印版滚筒上的，每换一次版，需要换一次印版滚筒，因此，每台凹版印刷机备有较多的印版滚筒作周转使用，还要使印版滚筒装卸方便，能作径向移动，在印版滚筒空转时，与压印滚筒脱离接触，是由于印版滚筒产生位移，而压印滚筒仍沿固定轴心运转。
印版滚筒与压印滚筒的排列有垂直式、倾斜式和水平式，印版滚筒均在下方。印版滚筒与压印滚筒直径之比有1：2和1：1两种。
印版滚筒与压印滚筒直径为1：2结构的印刷机，印版滚筒可以做得小些，整个圆周都是版面，压印滚筒转一周完成印刷，印版滚筒必须转两周，着墨、刮墨也进行两次，这对版面磨损大，耐印力受到限制。
印版滚筒与压印滚筒直径为1：1的结构的印刷机，由于压印滚筒需有固定包衬装置的位置，所以印版滚筒的表面不能全部用来制作图文，但两滚筒转速相等，耐印力高。
3.着墨装置
凹版印刷机的着墨机构包括输墨装置与刮墨装置，完全不同于凸版、平版印刷机的着墨装置。如图3-97所示为凹印着墨装置的结构图。
图3-97 凹印着墨装置
（1）输墨装置
凹印油墨呈液体状，盛于油墨槽内，凹版印刷机采用短墨路输墨装置，输墨装置可分为浸泡式、墨斗辊式和喷墨式三种。
1）浸泡式输墨装置
浸泡式输墨方法又称为直接着墨法，其结构如图3-98所示。印版滚筒的1/3直接浸在油墨槽内，印版滚筒作旋转运动时，将沾在滚筒上的油墨带出，再由上端的刮墨刀将多余的油墨刮去，经与纸张压印后完成一次印刷。
2）墨斗辊式输墨装置
墨斗辊式输墨方法也称为间接着墨法，其结构如图3-99所示。印版滚筒与传墨辊接触，把传墨辊自油墨槽内沾的油墨传给印版液筒，再由印版滚筒上端的刮墨刀将多余油墨刮去，经与纸张压印后完成一次印刷。(www.xing528.com)
图3-98 浸泡式输墨装置
图3-99 墨斗辊式输墨装置
3）喷墨式输墨装置
喷墨式输墨装置是密闭式装置，印版滚筒置于封闭的容器内，由喷墨装置将油墨喷淋到滚筒上，版面刮下的油墨再循环使用。其结构如图3-100所示。装置中的喷嘴和刮墨刀可沿印版滚筒左右移动，以保证着墨和刮墨效果。该法可以防止溶剂挥发，减少污染，降低成本。
图3-100 喷墨式输墨装置
1-喷墨装置；2-承印物；3-刮墨刀；4-墨槽
（2）刮墨装置
刮墨装置是凹印机上很重要的组成部分，刮墨刀是由0.15～0.30mm的弹簧钢片制成，刀片的安装位置和版面的压力角都要调整合适。为了保证刀片与版面接触良好，并有适当的压力，刀片用压板压紧以增加刀片的弹性，刮墨刀与印版滚筒接触的角度一般以30°～60°为宜，角度的选择与刮墨量有一定影响，刮墨刀的位置以距压印滚筒较近为宜，使刮掉油墨到压印的时间较短，可防止油墨挥发干燥，影响印刷质量。
用刮墨刀刮去多余油墨，是传统的老方法，目前，高速凹印机改用化学擦拭方法，以特制的擦拭滚筒代替刮墨刀。擦拭装置如图3-101所示。
图3-101 高速凹印机擦拭装置
4.干燥装置
在高速多色凹版印刷机中，各机组之间一般设有干燥装置。凹版采用低黏度溶剂型油墨，需要采用专门的凹版印刷干燥系统。可以采用红外线干燥、蒸汽干燥以及空气干燥等干燥形式，油墨干燥速度必须与印刷速度相匹配。
二、凹版印刷工艺
凹版印刷具有制版质量好，自动化程度高的特点，工艺操作简单，容易掌握与控制，工艺流程如下：
印刷准备→安装印版滚筒→印刷参数设定→正式印刷→印后整理
（一）印刷准备
凹版印刷的准备工作包括纸张、油墨、印版滚筒安装、压印滚筒的调整、刮墨刀的调整等。
凹版用纸要求：纸张表面清洁、平滑，正反面的平滑度无明显差别；含灰量最小，纸张表面不允许有砂粒；有较高的毛细孔性，纤维组织均匀，应具有塑性，能在压力不大的情况下与版面紧密接触。
凹印用油墨是挥发性的油墨，黏度低，流动性好，表面张力低，以便能充分填入凹陷的印刷部分，油墨附着力要强，又要保证纸张压印后其油墨能最大限度地从凹陷内转移到纸张表面。油墨的稳定性好，不能在印刷过程中或存放时发生沉淀现象。凹印油墨的溶剂一般要求溶解力强，挥发快，而且无毒和无嗅，常用的溶剂有甲苯、二甲苯、汽油、酒精等。
压印滚筒的调整，主要是调整包衬，保证印版滚筒与压印滚筒有均匀的压力，压力不匀应调整包衬的厚度。
刮墨刀的调整，主要是调整刮墨刀对印版的距离及刮墨刀的角度，使刮墨刀在版面上的压力是均匀的，又不损伤印版。
（二）安装印版滚筒
安装印版时，应根据套印色序正确准备每一根印版滚筒，上版操作时，要将印版滚筒与印刷机的连接处紧固地连在一起，防止印刷时有松动现象。若是卷筒纸印刷，印刷前还要穿料，最好让承印材料穿越印刷机的每个机组、每根导辊，以保证承印材料运行的最大稳定性。
（三）印刷参数设定
在印刷之前，要设定一系列参数，如干燥温度、印刷张力、印刷压力、各组平衡辊位置归零、印刷色序等。
（四）正式印刷
安装调整后，进行试印，试印样张合格后，经送审签字，即可正式印刷。正式印刷过程中，要进行抽样检查，如检查印刷网点是否完整，套印是否准确，墨色是否鲜艳以及刮墨刀刮墨是否均匀等。
（五）印后处理
印后处理的内容有：回收油墨，印版滚筒、刮墨刀、墨槽的清洗，印张的整理，印刷机保养及作业环境的清扫等。
另外，由于所使用的油墨是挥发性的溶剂油墨，印刷时不仅油墨的消耗量大，而且污染空气，印刷工人容易中毒，同时，溶剂都是易燃物质，容易引起火灾，因此，印刷机上的电器设备要有防爆装置，经常检查维修，以免着火。凹印的工作场地要有良好的通风设备，以排除有害气体，对溶剂应有回收设备。
三、凹版印刷中的质量控制及其印刷故障处理
凹版印刷的质量控制主要是通过自动套印和静电吸墨装置来实现的。运用套印调节辊的微量移动来消除套印误差，利用静电吸附提高油墨从印版网穴到承印材料表面的油墨转移率，使得印刷品亮调层次精细再现。
（一）凹版印刷的质量要求
凹版印刷的质量要求主要包括层次再现、色彩再现、清晰度和外观。其中层次再现要求印刷品高、中、暗调层次分明，层次细腻协调。色彩再现要求网点清晰、色彩自然、协调完整。清晰度要求图文轮廓清晰，角度与套印准确。外观要求版面均匀干净、无脏痕、图文位置准确。
（二）凹版印刷常见的故障及其对策
凹版印刷的常见故障主要是由印版、油墨、承印物、刮墨刀等引起的。
1.墨色浓淡不均
墨色浓淡不均是指凹版印刷品上出现周期性的墨色变化的现象。排除方法是校正印版滚筒圆度，调整刮墨刀角度、压力或者更换刮墨刀。
2.印迹发糊起毛
印迹发糊起毛是指印刷品图像层次并级、发糊，图文边缘出现毛刺的现象。排除的方法是去除承印材料表面静电，油墨加入极性溶剂，适当地增大印刷压力，调整刮墨刀的位置。
3.堵版
堵版指油墨干涸在凹版网穴中，或者凹版网穴被纸毛、纸粉所充塞的现象。排除方法是增加油墨的溶剂含量，降低油墨干燥速度，采用高表面强度的纸张。
4.油墨溢出
油墨溢出是指印刷品实地部分出现斑点的现象。排除方法是添加硬性调墨油、提高油墨黏度和印刷速度、调整刮墨刀角度，选择浅网穴印版。
5.刮痕
刮痕是指印刷品上有刮墨刀痕迹的现象。排除方法是采用干净油墨，调整油墨黏度、干燥性与附着性，选择优质刮墨刀及调整与印版的角度。
6.颜料沉淀
颜料沉淀是指印刷品上颜色变浅的现象。排除方法是选择分散性好、性能稳定的油墨，油墨加入防凝聚、防沉淀等助剂，充分轧制与搅拌墨槽的油墨。
7.粘脏
粘脏是指印刷品上有墨污的现象。排除方法是选择挥发快的油墨、提高干燥温度或适当降低印刷速度。
8.油墨脱落
油墨脱落是指印在塑料膜上油墨的附着性差，用手或者机械力摩擦脱落的现象。排除方法是避免塑料膜受潮、选择与塑料薄膜亲和性好的油墨、塑料薄膜表面重新处理，提高表面张力。
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