平版印刷、石版印刷
Lithograph
由于平版印刷印版上的图文部分与非图文部分几乎处于同一个平面上，在印刷时，为了能使油墨区分印版的图文部分还是非图文部分，首先由印版部件的供水装置向印版的非图文部分供水，从而保护了印版的非图文部分不受油墨的浸湿。然后，由印刷部件的供墨装置向印版供墨，由于印版的非图文部分受到水的保护，因此，油墨只能供到印版的图文部分。最后是将印版上的油墨转移到橡皮布上，再利用橡皮滚筒与压印滚筒之间的压力，将橡皮布上的油墨转移到承印物上，完成一次印刷，所以，平版印刷是一种间接的印刷方式。
目录
1概况
2基本原理
3印刷方式
4优缺点
5历史
6工艺过程
早期工艺
现代工艺
7无水印刷
Toray系统
Presstek系统
优点
环境
与传统的比较
8工艺简介
1概况
凡是线条或网点的中心部分墨色较浓，边缘不够整齐，而且又没有堆起的现象，那就是平版印刷品。在印版上图文部分和非图文部分的部分都是平坦的，而在边缘部分因受到水的侵蚀，而显得不平坦。
2基本原理
平版印刷是由早期石版印刷而发展命名的，早期石版印刷其版材使用石块磨平后应用，之后改良为金属锌版或铝版为版材，但其原理是不变的。
凡是印刷部份与非印刷部分均没有高低之差别，亦即是平面的，利用水油不相混合原理使印纹部分保持一层富有油脂的油膜，而非印纹部分上的版面则可以吸收适当的水分，设想在版面上油墨之后，印纹部分便排斥水分而吸收了油墨，而非印纹部分则吸收水分而形成抗墨作用，利用此种方法印刷的方法，就称为“平版印刷”。
平版印刷由早期石印发展之后，因其制版及印刷有其独特的个性，同时在工作上亦极为简单，且成本低廉，故在近代被专家们不断的研究与改进，而成为现今印刷上使用最多的方法。
3印刷方式
平版印刷方式是由早期石版印刷转印方式发展而来，而描绘于转写纸上再落在版上成为反纹，然后印刷于纸面上为正纹。由于此种方法在印刷时所承受的压力，使本来就是平面版的平版（即印纹部分与非印纹部分均是平面的)，承受了压力之后，使得占在版面上之油墨为之扩散膨胀，而产生画线不良现象，因此后来才改良称为〖柯式印刷法〗（offset Printing）其印刷方式是将版面制成正纹，印刷时被转印在橡皮筒上为反纹，再由反纹印到纸上为正纹，这样就可以改进印刷压力的弹性。
早期的平版印刷为平版平压型，到后来发展为平版圆压型及圆版圆压型两种，平版圆压型机器大部分使用在特殊印刷上，如校样用的打稿机等，至于在印刷纸张之类的机器则全部改良圆版圆压型。平版圆压型亦即是印刷版面平放，压力部分是滚筒式的压筒，此种印刷方式很类似凸版印刷里的平版圆压机器一样。圆版圆压型则是将印刷版包裹在滚筒上称为版筒，机器上另外一个滚筒包裹有橡皮的称为橡皮筒，压力部分同是滚筒式的压筒，此种以三种基本滚筒构造的机器称之为“柯式印刷机”。
4优缺点
①优点：制版工作简便，成本低廉。套色装版准确，印刷版复制容易。印刷物柔和软调。可以承印大数量印刷。
②缺点：因印刷时水胶之影响，色调再现力减低，鲜艳度缺乏。版面油墨稀薄（只能表现70%能力，所以柯式印的灯箱海报必须经过双面印刷才可以加强其色泽）。特殊印刷应用有限。
应用范围
①海报、②简价、③说明书、④报纸、⑤包装、⑥书籍、⑦杂志、⑧月历、⑨其他有关彩色印刷及大数量之印刷物。
5历史
1798 年，奥国（今捷克的布拉格）人作曲家塞纳菲尔德（Alois Senefelder l771-1834） 发明石版印刷术(Lithography），利用水与脂肪互相反拨原理，在平面上印刷，是为平版印刷术（Planography）的嚆矢。并造木制石版印刷机。塞纳菲尔德氏，初习法律 ，后继其父业学歌舞，不成。乃从事作曲为生，颇受世人欢迎，因思以所作曲谱印刷出售。而印费浩大，获利微薄，乃自入印刷所为学徒，但限于资本，无力自创，又不成。彼时氏居慕尼黑(Munich) 附近之索廉河汾 (Solenhofen），该地产石甚多，平日用石研磨铜版，或以石代铜版雕刻。斯时家贫，其母为人洗衣，一日命氏记其洗衣账，氏无意间将脂肪墨条写账于石版上，后数日发现字迹不能洗去，氏心有所悟，乃一再研究试验，初用脂肪墨反写文字于石版上，继涂硝酸与树胶液后上墨印刷，卒得成功，自称为化学印刷 (Chemical Printing）。石版印刷术Lithography一字，原系希腊文字"石" Litho 和"写""Graphein" 组合而成，现已成为平版印刷术的代名。
1834 年，塞氏任巴产王国印刷所监印官，竟于同年二月逝世。
1810 年，德人卫谢普（F. Weishaept）协助塞纳菲尔德氏完成铁制手摇式石版印刷机。
1817 年，塞纳菲尔德氏试以锌版代替石版为平版版材，未成。
1826 年，法人尼布斯（Niepce）发明土沥青光学制版。1832 年（清道光十一年），英传教士麦 都思（W.H. Medhurst）在澳门设立石印所印刷中文书。
1837 年，法人恩格尔门（G. EngelMann）发明彩色石印法，定名为 Chromography。
1840 年，英人庞顿（M. Ponton）发明 蛋白制版法（AlbuMin process）。
1868 年，德人珂尔巴特（J. Albert) 发明珂罗版制版法 (Collotype）。
1869 年，英人浩润（D. Hauron）发明用减色法作三原色彩色石印。
1876 年（清光绪二年），法人翁相公（天主教教士）与华人邱子昂于上海设「土山湾石印所」， 用平版印刷教会画报。「点百斋石印局」继之设立。
6工艺过程
平版印刷基于油水相斥原理，其印刷工艺过程如下：
首先，在平版上形成着墨的图像部分。图像能够直接用油性铅笔在平版上画出，也可用照相方法形成。
其次，给印版供水。因为油水相斥，水被图像所排斥，所以水覆盖了印版的非图文部分。
再次，给整个版面覆盖一层油墨，因为油水相斥，油墨被着水部分所排斥，所以油墨黏附到油性图像上。
然后，纸张被压印在平版表面，着墨的图像也就转移到了纸上。
平版印刷通常也被称为胶印。与凸版印刷及凹版印刷不同，平版印刷的印刷图像仅仅平置于印版表面上。在印刷过程中，纸张和图像相摩擦，图像很快就会被磨损，当印版用于高速运转的印刷机上时尤其如此。为了减少印版上图像的磨损，图像首先应被转移到橡皮布上。
据有关资料显示，平版印刷术是德国人Alois Senefelder在1798年所发明的，他是把涂在一块笨重石灰石上的油性图案直接印到纸上的。而各种不同的平版被用于高速胶印机和小胶印机来进行印刷，其产量比其他任何一种印刷方法都要多。
早期工艺
平版印刷是由波西米亚的Alois Senefelder于1798年发明的，这是凸版印刷自15世纪发明以来第一种新的印刷工艺。在平版印刷的早期年代，使用一种平滑的石灰石（limestone），因此平版印刷的英文名称lithography或lithos来源于古希腊的“石头”一词。在油基的图像放到石头表面后，用酸蚀入石头的表面下，再涂上阿拉伯胶的水溶液，其只附着在无油的表面上，然后密封起来。在印刷的时候，水附着在阿拉伯树胶的表面，但不附着在油性部分，而印刷时使用的油性墨则相反。
在平版印刷发明后的几年里，这个印刷工艺用于印刷多色的图像，在19世纪称为彩色平版印刷（Chromolithography），19时期的许多精美的彩色平版印刷品和出版物还存放在美国和欧洲19的博物馆中。每一种颜色使用一石头印版。主要的难题是如何使图像套印准确。
参见： 平版印刷的发明，作者Alois Senefelder，（英文译本，1911年）
现代工艺
今天，平版印刷使用的是铝版。印版已经用刷子刷出砂目，或称为“粗糙化”处理，然后涂上平滑的一层感光胶。将所需的图像的照相阴图放在印版上进行曝光，在感光胶上形成阳图图像。感光胶经过化学处理后去除未曝光的感光胶部分。印版装在印刷机上的滚筒上，用水辊在印版上滚过，将水份附着在印版的粗糙部分或称非图文部分。然后用墨辊在印版上滚过，只将油墨附着在印版的平滑的部分或称图文部分。
如果这个图像直接传送到纸张上，则产生正读的图像，但是纸张就会湿了。采用的方法是用覆有橡皮布的滚筒滚过印版表面，能挤去水份，转印上油墨。（实际的原因并非如此，只是橡皮布具有弹性，能更好地转印图像而已，它同样能传递水份，但用的水分变少了，可以忽略不计。--译者）
滚筒滚过纸张，将油墨转印在纸张上。因为图像是先转印在橡皮布滚筒上，这个工艺也称为“胶印”，这个词的英文Offset printing有转印的意思，指的是图像先转印到橡皮布滚筒再转印到纸张上的过程。
多年来，这项工艺有很多创新和技术上的改进。包括利用几块印版一次走纸印出多色图像的印刷机、达格伦（Dahlgren）输墨系统，其排除了润版的步骤（而是润版步骤组合到输墨过程中）。
在输入端，桌面出版的进步使得几乎每个人都能制作出专业质量的版式，照排机的发展也使印刷厂能够跳过照相制版的中间步骤；照排机能够直接从计算机的图像制成软片。从21世纪以来，直接制版机又排除了软片的需要，可以直接在印版上成像。
7无水印刷
无水印刷的工作原理：
Toray系统
Toray无水印刷系统由三个部分组成：无水印版、特别配置的无水印刷油墨和带有一个温度控制系统的印刷设备。
Toray无水印版的结构是多层叠压型的，最底层为铝基版，在它的上面涂布了一层光敏聚合材料，这是中间层，最上面一层为2个微米后的硅树脂橡胶层。根据Toray无水印版的类型不同，其耐印率从150,000到600,000印张，这一数据是以普通的铜板纸为例。如果纸张的表面比较粗糙，耐印率会有一定程度的下降。Toray无水印版是可回收的，与传统的可回收PS版一样。Toray印版非常适合各种单张纸和轮转胶印印刷机上。
这种印版的曝光同样可以使用传统的吸真空晒版机和光源，而且曝光时间也与传统印版的曝光时间相差不多。曝光的时候，通过胶片上密度的大小对UV光量进行控制，从而使光线穿透硅树脂层照射到中间的光聚合物层上。在光聚合物层上的光反应非常精确，印版的分辨率很高，可以达到175线/英寸，出网点的范围为 0.5%-99.5%。下图为传统湿印版和无水印版的成像机理。
曝光后，对印版进行显影，显影的过程非常简单。对无水印版显影的设备与传统的显影设备不同，它应用特制的化学试剂和处理印版的机械结构。处理后的印版在非图文区为斥墨的硅树脂层，在图文区，硅树脂层已被去除，剩下亲附油墨的光聚合材料。在设计的时候可将印版设计成选择性地吸附和排斥油墨，无需使用任何水和酒精。
无水油墨和传统油墨之间的主要区别是使用的树脂和连接料的不同。无水印刷油墨的连接料是根据它的流变性进行选择的，它比传统油墨中的连接料黏度要高一些。无水印刷的原理是印版非图文区的硅树脂层具有较低的表面能，如果油墨的黏度比较高，那么它自身分子相互吸引的力量要高于与硅树脂亲和的力量，这样此处的材料便具有较强的排斥油墨性。
影响黏度的主要因素为温度，由于无水印刷过程中没有水的参与，因此就失去了一个对印版表面温度进行冷却的物质。由于摩擦，印版滚筒表面的温度将不断上升。同时由于无水油墨的粘性较高，在滚筒研磨油墨的过程也会造成滚筒表面的温度升高。
这就是为什么在无水印刷设备上需要对温度进行精确控制的原因。最流行的系统采用震动制冷技术，在制冷的过程中，油墨轮内的空心震动冷却辊抽出冷却剂。这一结构在高速轮转胶印机上已经应用多年了。对它改进后，也开始应用在单张纸印刷设备上。几乎所有的单张纸印刷机制造商都提供空心油墨震动辊，对温度进行控制。下图为无水印刷机典型的温度控制系统。油墨震动辊的数量不同，温度控制的效果也不同。
温度控制系统的功能是通过滚筒运转的轨迹将冷冻剂进行循环，去除由印刷单元机械运动所产生的热量。
值得注意的一点是该类型的系统并不是为冷却（或制冷）墨辊而设计的，而仅仅是为了维持印刷机正常运转时的固有常温。只有保持固定的温度，油墨的黏度才能被保持到最佳状态。下图为无水印刷的温度控制系统中最佳温度任务窗口。
无水印刷的打样可直接由胶片完成。注意不是所有的模拟系统能够再现无水印刷的低网点扩大率。
一些有经验的无水印刷企业提供高精度的样张，也有一些无水印刷企业利用经过校准的数字打样系统出样，也获得了不错的效果。
Presstek系统
PresstekPEARLdry印刷系统由两部分组成：印版和特殊配方的无水油墨，他们的油墨与Toray公司应用的油墨非常相似。
据Presstek称，是否安装温度控制系统是印刷企业的选择。但要想获得较高的耐印率，建议安装温度控制系统，PEARLdry印版的最大耐印率为 50,000。PEARLdry印版也是可回收的，最大的印版尺寸为23.75"×29.4"（四开）。下图为无水印刷中使用的PEARLdryABL阴图印版。
与Toray印版一样，PEARLdry印版的最上层也为排斥油墨的硅述职层。中间为光敏层，这层可以吸附油墨，还能保持印版尺寸的稳定性。
在不需要胶片和胶片显影的情况下对印版进行成像和曝光。它所采用的成像技术叫做烧蚀技术。使用一组IR（红外线）激光二极管阵列去除硅树脂图像层，曝光其下的铝或聚脂层，使之可以吸附油墨。成像的过程中，激光器通过快速加热图像层来处理图像区域。产生的气体膨胀导致图像和上层的硅树脂层从印版上分离开来。当印版成像后，对印版进行剥离，并安装在印刷机上。该系统可以在印刷机上直接对印版进行成像（8开A3幅面的GTP-DI或 QuickmasterDI），也可以利用Presstek公司的PEARLsetter晒版机脱机成像。脱机成像的尺寸有8开A3幅面 （15.75"x20")，4开A2幅面（23.75"x29.4"）。幅面在40英寸（102cm），对开印版的成像可以在热敏直接制版机上完成。随着其他PostScript系统的不断涌现，可利用各种类型的数字打样系统对无水印刷进行打样，如Iris的喷墨打印机和3M的Rainbow。
优点
·保护环境：不使用润版液，对环保十分有利。
·颜色一致：没有了润湿系统，在印刷过程中，印品上的颜色变化小。
·色彩饱和度好：四色印刷密度比SWOP标准（卷筒纸胶印规范，美国常用的油墨集）高20%左右。
·网点扩大小：细节再现好，无水印刷网点扩大小，可印刷高加网线数的印活，细节再现好。即使使用175线/ 英寸的加网线数，无水印刷效果也相当不错。
·承印范围广：无水印刷和以在传统印刷不能使用的纸张上印刷。如胶版纸等。没有润湿系统，传统印刷中许多纸张问题也随之消失。
·印刷准备时间短：可比传统印刷准备时间短40%左右。
环境
（1）环保的突破。清新的空气、充足的水源、茂密的森林、安全的工作条件，这些都是世界各国所追求的环境。然而在有些地方，印刷工业已对环境造成了严重的破坏。而无水印刷则会对环保事业做出很大的贡献。
（2）不再使用挥发性有机物。无水印刷不再使用润版液中的挥发性有机物。有些挥发性有机物可以破坏地球上的臭氧层，产生地球温室效应。使用水基油墨，告别了挥发性有机物。
油墨技术的革命，使清洗橡皮布都不再需有机溶剂，大大减小了挥发性有机物的排放量，洗车水是由93%的水和7%的无害表面活性剂（如肥皂等）组成，是水基清洗剂。
（3）水资源保护。在1995年，全球92%的人口，可得到充足的水源。如果水资源以这样的消耗速度一直被消耗下去，到2050年，全球就只有58%的人，才会有充足的水源。在未来，有些国家甚至为争夺水源而战。
无水印刷可以保护水资源。比如一家瑞士的印刷企业，引进世界上第一代无水卷筒纸印刷机，每年可节省用水250000升。这些水大都需来自附近一个湖泊，它则是近一万人的饮用水源。
（4）森林资源保护。生产一吨纸，需用17颗大树，刚好可提供20个人一年所阅读的日报用纸量。
破坏森林，虽然为造纸提供了原材料，但也破坏了无数动植物的自然栖息地，严重破坏了生态平衡。
由于无水印刷过程中，颜色很快就可以上来，立即可以套准，并在印刷过程中保持颜色的一致性，可比传统印刷，书省30%～40%的纸张。除了可以保护森林，也大大降低了生产成本。
（5）更清洁的环境、更健康的人类。印刷工人由于整天呼吸含有毒有机物的气体，大大损害了工人的健康，大大影响了肾、肺功能、皮肤干燥，甚至还引起皮炎，损害神经系统等等。
当工人用高挥发性溶剂去探橡皮布时，损坏健康最严重。
显然，无水印刷不采用润版系统，消除了洗橡皮布溶剂中的有毒物质，不但可以保护空气、土壤和水，而且也保护了人类自己。
与传统的比较
（1）更鲜艳明快的颜色。如图所示，是无水印刷与传统印刷的印刷品比较。
无水印刷的印品，反差大。也就是说暗调部件更黑，高光部分更亮。可印刷出传统印刷达不到的印刷质量。
（2）色彩还原更夏实。如图所示：
无水印刷所印刷出油墨密度大。所以在同样加网线数下，无水印刷印品比传统印刷印品层次更丰富，更真实。
（3）分辨率更好。对比一下，显然无水印刷印品看起来更锐利、要丰富。无水印刷用300线/英寸加网线数，而传统印刷用175线/英寸。
无水印刷可提供更高色彩饱和度和更大的印刷反差，再现更多细节。另外，300线/英寸加网线数可消除通常175 线/英寸或150线/英寸情况下所产生的龟纹。
（4）更大的色域空间。无水印刷印刷效果更好一些。由于其网点扩大小，放暗调部计细节可以清晰地得以表现。尤其是无水印刷印品上的油墨密度大，可扩大色域空间，印出更饱和的色彩。
下图所示为，使用SPM100为光密度计所测量三种印刷各自的色域空间。传统印刷色城空间明显小于无水印刷的色城空间。
由于油墨密度高，无水单张纸印刷的色域空间周长比传统卷筒纸印刷的色域空间长21.3%，比传统单张纸色域空间周长长13%。
8工艺简介
平版印刷工艺流程包括：印刷前的准备、安装印版、试印刷、正式印刷，印后处理等，可用下列方框图表示。
（一） 印刷前的准备
平版印刷工艺复杂，印刷前要作好充分的准备工作。
纸张在投入印刷前，（尤其是用于多色胶印机的纸张）需要进行调湿处理。其目的是降低纸张对水分的敏感程度，提高纸张尺寸的稳定性。调湿处理一般有两种方法。一是将纸张吊晾在印刷车间，使纸张的含水量与印刷车间的温、湿度相平衡。二是把纸张先放在高温、高湿的环境中加湿，然后再放入印刷车间或印刷车间温、湿度相同的场所使纸张的含水量均匀。
油墨厂生产的油墨，一般是原色墨（Y、M、C三色），印刷厂在使用时，需要根据印刷品的类别，印刷机的型号，印刷色序等的要求，对油墨的色相、粘度、粘着性、干燥性进行调整。
从存版车间领到上机的印版时，要对印版的色别进行复核，以免发生版色和印刷单元油墨色相不符的印刷故障。
平版的浓淡层次，是用网点百分比来表现的，网点百分比过大，印版深，否则，印版浅。过深、过浅的印版需要修正或重新晒版。
此外，还要检查印版的规线、切口线、版口尺寸等。
平版印刷必须使用润湿液。一般是在水中，加入磷酸盐、磷酸、柠檬酸、乙醇、阿拉伯胶以及表面活性剂等化学组分，根据印刷机、印版、承印材料等的不同要求，配制成性能略有差异的润湿液。印刷时，润湿液在印版的空白部分形成均匀的水膜，防止脏版。当空白部分的亲水层被磨损时，可以形成新的亲水层，维护空白部分的亲水性，同时，能降低印版的温度，减小网点扩大值。PS版使用的润湿液为弱酸性，pH值约为5～6之间，报纸印刷因使用略显酸性的纸张，可以使用弱碱性的润湿液。
平版印刷机橡皮滚筒的表面，包复着由橡皮布和衬垫材料组成的包衬。包衬视硬度不同分为硬性、中性、软性等三种。硬性包衬一般用于多色、高速胶印机；软件包衬常被用在精度低的胶印机。中性包衬的性能介于硬性和软性之间，应用的范围较广。
印刷色序是个很复杂的问题，一般是透明度差的油墨先印；网点覆盖率低的颜色失印；明度低的油墨先印，以暖色调为主的人物画面，后印品红、黄色；以冷色调为主的风景画面，后印青色、黄色；用墨量大的专色油墨后印；报纸印刷，黑墨后印。单张纸四色印刷机大多采用黑、青、品红、黄的色序；单色机、双色机的色序比较灵活。
（二） 安装印版
将印版连同印版下的衬垫材料，按照印版的定位要求，安装并固定在印版滚筒上。
（三）试印刷
印版安装好以后，就可以进行试印刷，主要操作有：检查胶印机输纸、传纸、收纸的情况，并做适当的调整以保证纸张传输顺畅、定位准确。以印版上的规矩线为标准，调整印版位置，达到套印精度的要求。校正压力，调节油墨、润湿液的供给量，使墨色符合样张。印出开印样张，审查合格，即可正式印刷。
（四）正式印刷
在印刷过程中要经常抽出印样检查产品质量，其中包括：套印是否准确，墨色深浅是否符合样张，图文的清晰度是否能满足要求，网点是否发虚，空白部分是否洁净等，同时，要注意机器在运转中，有无异常，发生故障即时排除。
（五） 印后处理
主要内容有：墨辊、墨槽的清洗，印版表面涂胶或去除版面上的油墨，印张的整理，印刷机的保养以及作业环境的清扫等。
