卷筒煙包警示圖像全凹印工藝的探討

受《煙草控制框架公約》的影響，我國煙草公司對出口產品結構進行了調整，要求對煙包增加警示圖像（如圖1所示），這就對煙包印刷企業提出了新的挑戰，即如何利用現有的設備和工藝來完成警示圖像煙包的印刷，并滿足客戶要求。

目前，大多數煙包印刷企業的主力印刷設備為凹印生產線和膠印生產線，因此警示圖像煙包印刷工藝可以采用全凹印工藝或膠凹結合工藝。從警示圖像設計角度來看，由于警示圖像為四色網目調圖像，因此采用膠凹結合工藝較為理想，但膠印設備的承印材料是單張紙，對于卷筒煙包并不適用，而凹印設備使用卷筒紙印刷，并能在印刷后收卷為卷筒產品。鑒于此，在沒有引進新型印刷設備的前提下，目前在警示圖像卷筒煙包上只能采用全凹印工藝。

全凹印工藝印刷要求

采用全凹印工藝印刷警示圖像卷筒煙包具有兩大優勢：一是可沿用原來的印刷方式，減少了在設備、人員等方面的投入；二是實地色塊、線條的印刷效果較好。然而，與膠印工藝相比，凹印工藝對于網目調圖像印刷則存在一些不足之處，主要表現在油墨轉移不好、容易干版、層次過渡不自然、網點失真、色彩不夠鮮艷細膩等方面，無法實現高分辨率圖像的復制與印刷，僅適用于對彩色圖像要求不高的產品。因此，對于原來采用凹印工藝印刷的煙包，在設備印刷色組數既能滿足工藝要求，又能滿足客戶要求的情況下，可以考慮采用全凹印工藝來完成警示圖像卷筒煙包的印刷。

警示圖像通常由CMYK四色組成，再加上煙包原有的基本色，顏色一般要達到7色以上。因此，如果現有設備色組數不夠，可通過共用色組的方法來實現警示圖像卷筒煙包的印刷，如警示圖像的黑色部分可與原來的文字、條碼共用黑版。一般情況下，若條件允許，不提倡同一專色網點與實地共用一個色組，這樣很難使油墨調配控制、刮墨刀選用等方面做到最優，不利于產品印刷質量控制。

采用凹印工藝印刷警示圖像與印刷普通彩色圖像的不同之處主要體現在兩個方面，一是需要采用靜電吸墨系統輔助印刷，二是制版工藝要求不同。

配置靜電吸墨系統

1.工作原理

靜電吸墨系統是通過控制柜產生高壓低電流，利用導電鋁輥或導電毛刷將電流傳遞到靜電壓印輥上，再通過承印材料和凹印版輥形成一個回路，這樣靜電壓印輥就帶上了正（或負）電荷，使得靜電壓印輥和紙張接觸形成的導電面與紙張、凹印版輥三者之間組成一個高壓靜電區，在高壓作用下，凹印版輥上游離的油墨被均勻地轉移到承印材料表面，可使油墨轉移率幾乎達到100%。由于靜電壓印輥表面采用的是橡膠或聚亞安酯半導體材料，其表面易形成導電表層，這樣靜電電極所產生的放電電流就可通過導電鋁輥或導電毛刷轉移到壓印滾筒表面，從而使油墨分子和壓印滾筒之間產生電勢差，形成電場，使油墨電極化，并朝著承印材料的方向移動，進而使油墨充分轉移，有效提高印刷效果。采用靜電吸墨系統前后的凹印效果對比如圖2所示。

借助靜電吸墨系統，壓印輥的壓力可比平時小，這樣不僅能夠延長膠輥的使用壽命，還有利于套印。此外，還可減少因紙張表面平滑度不好而造成的網目調圖像漏點或斑點現象。

2.類型

靜電吸墨系統有接觸式和非接觸式兩種，其主要區別在于靜電是直接接觸還是非接觸地傳遞到靜電壓印輥上。

（1）接觸式靜電吸墨系統

通過導電纖維與靜電壓印輥表面相接觸導通傳電，從而將高壓靜電傳遞到靜電壓印輥上。該系統拆換方便，能夠適應溶劑型油墨的印刷，但對水性油墨的印刷效果不佳，容易在導電纖維上積累紙屑，需要經常清理。接觸式靜電吸墨系統的工作電壓為0～3kV，主要適用于紙張承印材料、溶劑型油墨的凹印。

（2）非接觸式靜電吸墨系統

通過排針放電將空氣擊穿，從而將高壓靜電傳遞到靜電壓印輥上。放電排針與靜電壓印輥表面的距離只有3～6mm，能夠適應水性油墨的印刷，但拆換不方便。非接觸式靜電吸墨系統的工作電壓為0～20kV，適用于紙張、塑料等承印材料以及溶劑型和水性油墨的凹印。

目前，煙包印刷企業大多采用接觸式靜電吸墨系統，因為其成本相對較低，應用范圍較為廣泛。

3.組成

一般，靜電吸墨系統主要由控制柜（包含高壓靜電發生器）、靜電壓印輥、導電架（導電鋁輥或導電毛刷）、速度開關或行程開關、靜電消除器、消靜電毛刷等組成，如圖3所示。

（1）靜電壓印輥

靜電壓印輥是靜電吸墨系統不可或缺的關鍵配件，其質量好壞直接影響印刷效果。不同于普通壓印輥，靜電壓印輥采用的是橡膠或聚亞安酯半導體材料制成的導電表層，表面阻值為0.1～0.8兆歐，因此不僅要求其具有普通壓印輥的橡膠特性和物理特性（如耐磨性、耐腐蝕性等），還要求其具有良好的導電性。此外，壓印輥表面硬度的大小也對印刷效果有直接影響。一般，凹印用普通壓印輥的硬度為HS90，而靜電壓印輥的硬度則為HS80～85，太軟容易造成磨損，耐用性差；太硬則容易造成油墨轉移不徹底，靜電效果不明顯。

順便提一下，靜電壓印輥一般有帶軸式和套筒式兩種，前者是按裝配要求加工成機械件，再在其表面包膠制作而成；而套筒式顧名思義是一個橡膠套筒，通過氣脹軸來裝卸，其加工精工要求較高，密封性較好，且具有很好的膨脹性和收縮性，可重復多次裝卸。目前，國內套筒式膠輥加工技術水平、精度和耐用性與國外還存在一定差距，主要體現在選材不好、加工工藝不足、裝配精度不夠、長時間工作易受熱膨脹變形而松動甚至爆裂。因此，目前靜電吸墨系統配置的一般是帶軸式靜電壓印輥。

（2）導電架

接觸式靜電吸墨系統的靜電加載方式主要有兩種，即導電鋁輥和導電毛刷。其中，導電鋁輥在加載靜電時易與靜電壓印輥之間產生縫隙，這是因為導電鋁輥與靜電壓印輥之間的平行度有時難以調節，易接觸不良，影響靜電在壓印輥上均勻分布，從而影響印刷效果。因此，目前接觸式靜電吸墨系統一般采用導電毛刷，其優點是容易調節，操作簡便，但導電毛刷易破損變形，需及時檢查更換，否則會造成靜電加載不均，從而影響印刷效果。

（3）靜電消除器

紙張在進行靜電吸墨印刷前后，都必須采用靜電消除器進行靜電消除處理，否則紙張表面存在的靜電，不僅會直接影響印品質量，使印品表面出現斑點現象，也會對靜電輔助印刷產生一定負面影響，因為其會影響壓印輥表面靜電荷的均勻分布，進而影響油墨在紙張表面的吸附效果。

隨著靜電吸墨系統的更新換代，新型靜電吸墨系統開始使用高集成電路，體積更小，占用空間更小，甚至可直接掛裝在相應色組操作面板側面，更加安全、方便。

4.安裝與應用

一般凹印生產線不配備靜電吸墨系統，煙包印刷企業需重新配置。靜電吸墨系統可單獨分組使用，每組只可供應1個色組，而警示圖像為四色圖像，因此需配備4組靜電吸墨系統。下面，以接觸式靜電吸墨系統為例來說明靜電吸墨系統的實際操作應用。

在實際生產中，由于靜電吸墨系統主要在印刷警示圖像煙包時才會使用，所以每次使用時都要安裝靜電壓印輥，并重新調整壓力，保證導電架與靜電壓印輥之間良好接觸，準備時間較長。因此，靜電壓印輥、導電架的安裝與調節是正式生產前的重要準備工作。正式生產后，主要對輸出電壓/電流的合理性進行調節控制。

此外，為了保證印刷時能夠達到較好的油墨轉移效果以及使用安全性，在實際應用中，一般印刷紙張的寬度要大于靜電壓印輥導電表層的長度，且兩邊多出的部分至少要大于3mm，這主要是為了避免因導電表層與凹印版輥直接接觸而產生火花，危及安全。

5.使用注意事項

（1）一般靜電吸墨系統在機速達到30米/分鐘以上才開啟，在靜電加載過程中，要根據油墨的顏色、組成以及紙張表面靜電荷的正負等情況來選擇加載正電荷還是負電荷。

（2）在印刷過程中，電壓/電流加載量的調節應從小到大逐漸增加，在達到理想印刷效果的前提下，盡量使用較低的電壓。

（3）通過靜電壓印輥為紙張加載靜電時，會在紙張剛離開凹印版輥約300mm的范圍內形成較強的靜電區域，所以該部位需要安裝靜電消除裝置，以消除因靜電強度過大而引起墨槽起火的安全隱患。

（4）當前靜電吸墨系統在印刷金銀卡紙或鍍鋁紙方面還存在較大不足，印刷質量沒有明顯提高。

（5）印刷時，靜電壓印輥的壓力應比普通印刷壓力要小，這對延長靜電壓印輥使用壽命、減少機械磨損等均有好處。

調整制版工藝

目前，煙包凹印制版通常采用激光雕刻制版和電子雕刻制版兩種工藝，而由于警示圖像煙包要求圖像層次再現性要好，因此一般采用電子雕刻制版工藝，但必須注意對加網線數和網線角度的選用。

1.加網線數

加網線數決定著印品所表現的圖像層次的豐富程度。一般，彩色圖像電子雕刻制版時，可采用的加網線數為70～120線/厘米，而警示圖像可根據實際情況選擇70～100線/厘米的加網線數。雖然加網線數為70線/厘米的彩色圖像在視覺效果上仍顯得不夠細膩，但也要綜合紙張的印刷適性和印版的耐印力等因素來決定。如果加網線數過低，印品中暗調層次易被拉開，暗調不易并級，但圖像層次不夠豐富細膩。不過，也不能一味追求高加網線數，如果加網線數過高，中暗調有壓縮，雖然層次豐富，但易并級，而且網穴含墨量少，油墨轉移性差，高光區域網點易丟失，暗調區域網點易并級，圖像層次感不強，耐印力也得不到保證。

2.網線角度

凹印中網線角度為共同相鄰網穴之間的連線與水平線之間的夾角，由水平加網線數與垂直加網線數的比例來決定。在電子雕刻凹版中，能選用的網穴形狀只有菱形，一種是方形網穴，網線角度為45°，其水平加網線數與垂直加網線數相同；一種是扁菱形網穴，網線角度為30°，其水平加網線數大于垂直加網線數；一種是長菱形網穴，網線角度為60°，其水平加網線數小于垂直加網線數。選用不同的網穴形狀，目的是為了消除彩色印刷中可能會出現的龜紋和偏色。

在實際電子雕刻凹版中，網線角度可在30°～60°之間變化。一般來說，兩色凹版的網線角度差在30°和60°時，整體的干涉條紋比較美觀，其次是45°。

警示圖像煙包電子雕刻制版時，黃版和黑版的網線角度一般為45°，青版一般為30°，品紅版一般為60°，金版、專色版一般也為45°。黃版與黑版雖然采用相同的網線角度，但黃版采用正常的加網線數，而黑版采用更高一檔的加網線數，即用面積相對小一些的網點與大網點相疊，從而有效減小相同面積網點疊色時出現的龜紋。如果需要進一步提高警示圖像的清晰度和層次感，可嘗試提高加網線數，同時考慮采用38°的網線角度。但需要說明的是，高加網線數的網點在實際印刷中會出現油墨轉移難的弊病，若網點轉移效果不理想，則提高加網線數也沒有實際意義。因此，實際應用時需要權衡利弊，不能一味追求高線數、高清晰度。

此外，相比其他網線角度，在圖像高光區域網點中采用60°的網線角度時，油墨轉移更難，經常出現網點轉印不全的現象。因此，在實際凹印分色工藝中，一般不建議將黃版與黑版的網線角度固定在45°，同時盡可能避開長菱形60°的網線角度，根據實際情況調整網線角度。

3.試雕打樣

選定加網線數和網線角度之后，就要進行試雕打樣，這是模擬印刷的一個必要環節，以確定所選加網線數和網線角度是否合理，以便及時修正。與此同時，應結合實際印刷情況，認真做好分析工作，合理調整電雕層次曲線，使凹印原稿的階調層次與色彩得到忠實的還原。此外，還要做好上機印刷工作的跟進，結合實際印刷情況，對不符合要求的參數進行及時合理調整，以確定最佳的印刷效果。

此外，科學合理排版，能減少印刷過程中經常出現的問題，有效保證產品質量。例如，合理調整排列方向，避免印刷時可能由刮墨刀產生的細小刀線；將圖像集中在印版的中央位置，避免接近印版兩邊，以減少套印誤差；如果產品不是在線直接分切成卷筒產品，需后工序分切的，可考慮將分切用的電眼跟蹤線安排在印版中部，這樣可避免因紙邊吸潮變形成荷葉邊而影響分切的準確度。

警示圖像煙包印刷質量控制

1.實際印刷測試

警示圖像凹印效果如圖4所示，從整體來看，圖像階調基本能表現出來，但色彩不夠豐富，高光區域過渡不自然，暗調區域不夠真實，圖像稍欠細膩，給人的視覺沖擊不強。在印刷過程中，我們可以通過測試條來觀察各比例網點的實際印刷效果，從而加以調整。測試條的網點比例從10%～100%分為10個階梯，不同階梯的著墨效果直接反映對應網點的實際印刷效果，從測試條可得知印刷工藝參數的改變，如油墨黏度的高低等，以便及時做出調整。

在其他印刷因素不變的情況下，油墨黏度對圖像印刷效果起到關鍵作用。油墨黏度高時，會導致80%～90%區域的網點并級（如圖5a所示），圖像無層次感；10%以下區域的網點丟失（如圖5b所示），圖像高光區域易出現斑點現象；油墨黏度低時，會導致80%～90%區域的網點發生粘連，甚至糊版（如圖6a所示），圖像層次不分明；而10%以下區域的網點基本都能印全（如圖6b所示），高光區域顯得細膩清晰。

2.制版工藝調整

在警示圖像實際凹印中，從網點測試條可知，10%以下區域的網點轉印困難，易造成質量瑕疵（斑點），因此在實際制版時，可考慮將這個區域的網點直接刪掉，或者擴大至易轉印區域，如10%左右的網點；在暗調區域，調整電雕層次曲線，使其縮短，忽略60%～90%區域網點的漸變表現力，直接到實地區域。通常制版公司也會根據不同煙包印刷企業的凹印設備、油墨、印刷基材的特點和操作人員的水平，為客戶制定專用的調整曲線，盡可能避開這些區域。

常見印刷故障及解決辦法

采用全凹印工藝印刷警示圖像卷筒煙包時經常會出現一些印刷故障，常見的主要有以下兩種。

1.印刷圖像網點不全

印刷圖像網點不全，尤其是高光區域易出現細小花絮狀斑點，這主要是因為網目調部分的網穴深度較淺，油墨轉移性較差，且油墨易干固在網穴中，因此難以真實反映圖像階調。對此，加大靜電吸墨系統的電流也無濟于事，而是需要通過清洗印版、降低版面溫度、調整油墨黏度等方法來解決。

（1）清洗印版

警示圖像煙包印版加網線數較高，印版表面網穴數目多而小，而微小網穴內的空氣會阻礙油墨充滿其中，而且即使著墨后也不易向承印材料上釋墨，從而容易使油墨干固在網穴中而造成堵塞。因此，如果不及時對印版進行清洗，就會降低傳墨效果，出現供墨量明顯不足的現象，逐漸出現斑點。

（2）降低版面溫度

采用凹印工藝印刷網目調圖像不同于印刷大面積實地，網點上墨量少、墨層薄，容易干透，因此如果印版表面溫度較高，就會加快干版、堵版速度。此時須檢查冷卻系統是否正常，必要時可適當降低烘箱的干燥溫度。

（3）調整油墨黏度

油墨黏度過高，會導致油墨因轉移不良而干固在印版網穴中，因此要適當降低油墨黏度。若此時仍不能有效解決斑點現象，則可適當使用慢干劑（如丁酯、丙二醇甲醚等），以減緩網穴中油墨的干燥速度。

2.網點粘連、糊版

在60%以下網點區域，網墻寬度較大，網點分隔較清楚，印刷時網點之間基本不會產生粘連，網點層次分明，過渡柔和。然而，在60%以上網點區域，網墻寬度逐步減小，一旦油墨黏度控制不好或刮刀角度調整不當，就會導致網點增大，造成網點之間產生粘連，尤其是70%～90%區域的網點就會層次不分明，甚至出現很明顯的“臺階”，形成網點并級。對此，采用放大鏡觀察網點測試條就可找到網點并級的癥狀和原因。

網點增大糊版主要出現在暗調部分，該現象會使圖像無層次感。一般來說，凹印網點增大與印刷工藝參數控制不當等因素有關，對此，可通過適當提高油墨黏度、調整刮墨刀角度、調低靜電電壓/電流來解決，必要時可調整制版工藝參數。

結語

目前，由于警示圖像印刷僅用于出口其他國家和地區的煙包（如圖7所示），其產量較少，生產成本較高，因此要想研發和引進新的機型來改進卷筒煙包警示圖像印刷效果幾乎是不可能的。對此，我們不得不采用全凹印工藝來生產警示圖像卷筒煙包，但始終難以實現高品質警示圖像煙包的印刷。

我們知道，采用膠凹結合工藝是當前警示圖像煙包印刷較為理想的選擇，但要想在警示圖像卷筒煙包上實現這種組合工藝，則需開發新型組合的卷筒紙印刷設備，因此，研發膠凹組合一體化的卷筒紙多色生產線將是警示圖像煙包印刷未來發展趨勢。雖然目前警示圖像煙包因生產批量少、制版費用高、生產成本高，暫無利可圖，不能吸引眾多商家的眼球，也無法引起業內的高度重視，更不可能投入大量精力來研究和開發相關設備和工藝，但我們相信，當國內煙包迎合《煙草控制框架公約》要求改版加入警示圖像后，新型組合印刷設備必將在這種環境的促使下應運而生，屆時，較為理想的警示圖像卷筒煙包印刷方案將會誕生。