計算機直接制版原理及工藝

1、第七章 計算機直接制版原理及工藝第一節(jié) 計算機直接制版概述、計算機直接制版概念所謂計算機直接制版（ Computer to plate ，簡稱 CTP）就是用計算機把原稿文字圖像 經(jīng)數(shù)字化處理和排版編輯， 直接在印版上進行掃描成像， 然后通過顯影、 定影等后處理工序 或免后處理制成印版。 與傳統(tǒng)的膠片曬版工藝相比具有工序簡單、 無需出片、 曬版且制版周 期短等優(yōu)點。二、計算機直接制版的發(fā)展CTP （ Computer-to-plate ）技術(shù)出現(xiàn)于十九世紀八十年代。 這個時期是直接制版技術(shù) 研究的初期階段。所以在此期間，無論是技術(shù)方面還是制版質(zhì)量方面， 都不很成熟。到了九 十年代， 設(shè)備制造廠

2、商與印刷廠家密切配合， 加速了這項技術(shù)的研究開發(fā)步伐， 并在此期間 達到了成熟和工業(yè)化應用的程度。于是，在 1995 年 Drupa 印刷展覽會上，展出了 42 種 CTP 系統(tǒng)。這一舉措立刻引起印刷業(yè)對這項技術(shù)的極力關(guān)注。 在 1995-1997 年之間， 就有許多大型 印刷公司采用了 CTP系統(tǒng)，實現(xiàn)直接制版工藝，但是由于直接制版機在此期間仍十分昂貴， 所以限制了這項技術(shù)在各中小型企業(yè)的使用和推廣。1997 年 -1998 年期間， 直接制版機的價位大幅度下降， 并且直接制版版材開始成熟和發(fā)展， 所以大量中小型印刷廠開始接受并使用 CTP技術(shù)。針對印刷廠的情況，開發(fā)的機器幅面包括對開，8

3、開，16 開不等。據(jù)統(tǒng)計，美國到 1997 年，已有 65%的大型印刷廠（員工在 100 個以上）使用了 CTP 技術(shù)。據(jù)美國印刷技 術(shù)權(quán)威機構(gòu) GATF的調(diào)查，從 1995-2000 年期間，全世界已安裝及預計安裝CTP系統(tǒng)的數(shù)目如下（含報紙印刷業(yè)使用的 CTP系統(tǒng)，包括 8 開，對開，全開機總計） ：表 7-1 1995-2000 年 CTP應用情況1995 年1996 年1997 年1998 年1999年2000年31172116863100620012150從這組數(shù)據(jù)看來， CTP的應用普及速度以每年一倍以上的速度增長著。從 1995 年到 1998年的 3 年期間，增長的速度竟高達

4、10 倍。CTP 系統(tǒng)之所以可以以如此驚人的速度在用戶群中普及， 除了它有良好的制版性能 和取消了軟片應用的優(yōu)點外， CTP技術(shù)適用范圍的擴大也是十分主要的原因之一。目前市場 上的直接制版機可以適合大幅面， 小幅面的印刷尺寸， 單雙色印刷和四色彩印， 報紙印刷和 商業(yè)印刷等多種情況的需要。所以，使用起來十分靈活。而且，近些年來，版材的開發(fā)和改進速度也十分迅速。CTP設(shè)備價格在五年內(nèi)大幅度的下降促進了市場的上升與開發(fā)。1998 年 6月美國報協(xié)主辦的 NEXPO98展覽會上，共有 11 家廠商展出了各自的 CTP系統(tǒng)。 但沒有一家有影響的廠商推出新的激光照排機及相關(guān)技術(shù)。 這充分顯示各廠家對 C

5、TP技術(shù)已 不再猶豫，已進入實用階段。三、計算機直接制版特點1. 計算機直接制版標志著印前工作流程的完全數(shù)字化 印版既是印前處理的最終效果，也是劃分印前和印刷的分界線。計算機直接制版之前的 印前技術(shù)， 僅僅實現(xiàn)了印前工作流程部分的數(shù)字化。 而計算機直接制版實現(xiàn)了數(shù)字頁面向印 版的直接轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了整個印前過程的數(shù)字化。2. 計算機直接制版大大提高了制版效率和制版質(zhì)量 在計算機直接制版過程中，不再需要拼版、曬版、拷貝等復雜工序，具有更高的效率和 速度。同時制版中的可變因素也降到了最低限度，所以可以獲得高質(zhì)量的印版。3. 計算機直接制版為企業(yè)提供了更高的經(jīng)濟效益 計算機直接制版不需要再使用感光膠片和

6、相關(guān)的設(shè)備、耗材，從長遠考慮具有更低的綜 合成本，可以產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益。由于以上特點，計算機直接制版得到了巨大的發(fā)展，發(fā)展前景很好。第二節(jié) 計算機直接制版系統(tǒng)一、 CTP的基本工作原理CTP直接制版機由精確而復雜的光學系統(tǒng)， 電路系統(tǒng)， 以及機械系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。 由 激光器產(chǎn)生的單束原始激光，經(jīng)多路光學纖維或復雜的高速旋轉(zhuǎn)光學裂束系統(tǒng)分裂成多束 （ 通常是 200500束） 極細的激光束每束光分別經(jīng)聲光調(diào)制器按計算機中圖像信息的亮暗等 特征，對激光束的亮暗變化加以調(diào)制后， 變成受控光束。再經(jīng)聚焦后，幾百束微激光直接 射到印版表面進行刻版工作， 通過掃描刻版后， 在印版上形成圖像的潛影。經(jīng)顯

7、影后，計 算機屏幕上的圖像信息就還原在印版上供膠印機直接印刷。 每束微激光束的直徑及光束的光 強分布形狀， 決定了在印版上形成圖像的潛影的清晰度及分辨率。 微光束的光斑愈小， 光 束的光強分布愈接近矩形 （理想情況 ） ，則圖像的清晰度愈高。 掃描精度則取決系統(tǒng)的機械及 電子控制部分。 而激光微束的數(shù)目則決定了掃描時間的長短。 微光束數(shù)目越多， 則刻蝕一個 印版的時間就越短。光束的直徑已發(fā)展到 4.6 個微米， 相當于可刻蝕出 6001pi 的印刷精度。 光束數(shù)目可達 500根。該蝕一個對開印版的時間可在 3分鐘即完成。另一方面， 版光束的輸 出功率及能量密度 （ 單位面積上產(chǎn)生的激光能量，

8、單位為焦耳 平方厘米 ） 愈高， 則蝕刻 速度也愈快。但是過高功率也會產(chǎn)生縮短激光的工作壽命， 降低光束的分布質(zhì)量等的負面 的影響。圖 7-1 CTP 的工作原理制版機光源包括：氣體激光 （ 氬離子激光 488nm ，功率： 20m w 左右 ） ； 固體激光器 （FDYAG 532nm ， 100mw 以上） ； 半導體激光 （LD， 半導體激光中的紅外半導體激光有低 功率， 長壽命的優(yōu)點。 ） 直接制版系統(tǒng)是一套綜合性的多學科技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它包括精密機械及光學技術(shù)， 電子技術(shù)， 彩色數(shù)字圖像技術(shù)， 計算機及軟件技術(shù)， 新型印版及材料技術(shù)， 自動化技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的自動生產(chǎn)系統(tǒng)， 是當代印刷

9、工業(yè)的又一次重大技術(shù)革命。二 計算機直接制版系統(tǒng)構(gòu)成計算機直接制版 （CTP）一般由三個部分組成： 計算機、成像系統(tǒng)和印刷版材 （如圖 7-2 ）。 每個部分現(xiàn)在的技術(shù)以相當成熟被廣泛的應用于實際生產(chǎn)之中。計算機印版圖 7-2 計算機直接制版的三部分首先對于計算機直接制版系統(tǒng)來說， 計算機由于影響到整個的工作流程， 所以說它是最 為重要的。 因為在整個系統(tǒng)的許多方面都依賴計算機，如電子加網(wǎng)、用 RIP 解釋、中間數(shù)據(jù) 的儲存以及對各個設(shè)備的控制。此外， 還有成像系統(tǒng)。 數(shù)字印刷作業(yè)數(shù)據(jù)從計算機到印版表面成像的轉(zhuǎn)移， 由計算機直 接制版系統(tǒng)的核心組件完成。 這個核心組件就是制版機。 在大多數(shù)系統(tǒng)

10、中， 通常使用激光制 版機。激光的功率和波長必須與版材表面的光敏感性相匹配。最后是印版版材， 適合于計算機直接制版的版材類型很多。 膠印版材根據(jù)片基和保護層 而變化。在目前的印刷工業(yè)中，大多數(shù)版材仍然基于成像后溶解或水基處理方法而發(fā)展。三、CTP設(shè)備分類目前， CTP直接制版機一般分成內(nèi)鼓式，外鼓式，平臺式三大類。在這三種類型中，使 用的最多的是內(nèi)鼓和外鼓式； 平板式主要用于報紙等的大幅面版材上， 在這些形式中， 外鼓 式逐漸呈現(xiàn)主流趨勢。（ 一 ） 內(nèi)鼓式直接制版機 內(nèi)鼓式成像是把滾筒作為承托印版的鼓，印版被固定在滾筒內(nèi)輪廓的某個固定位置上。曝光時， 聲光調(diào)節(jié)器根據(jù)計算機圖像信息的明暗特征，

11、 對激光器光源所產(chǎn)生的連續(xù)的激光束 進行明暗變化的調(diào)制。 調(diào)制后的激光束并不是直接照射在印刷版上， 而是先照射到一組旋轉(zhuǎn) 鏡上。隨著鏡子的旋轉(zhuǎn)，激光束就被垂直折射到滾筒上，因此轉(zhuǎn)動鏡子也就轉(zhuǎn)動了激光束。 旋轉(zhuǎn)鏡一般是垂直于滾筒軸做圓周運動， 那么激光束相對于滾筒做螺旋形運動。 掃描印版時， 一部分激光被印版吸收， 而其余的光則被折射到記錄器內(nèi)部。 調(diào)整激光束的直徑可以得到不 同程度的分辨力。調(diào)整鏡子的轉(zhuǎn)速，則可以調(diào)節(jié)曝光時間（如圖 7-3 所示）。內(nèi)鼓式 CTP具有以下優(yōu)點和不足：1. 優(yōu)點（ 1）掃描速度快，目前較先進的紫激光技術(shù)多采用這種激光方式。（ 2）印版不動，機械穩(wěn)定性好。（ 3）采

12、用單激光頭，價格相對便宜。4）上下版方便，可支持多種打孔規(guī)格。圖 7-3內(nèi)鼓式 CTP成像2. 不足（1）不適合大幅面的印版。（2）不適合熱敏版，網(wǎng)點受激光強度及顯影處理會有變化。 目前市場上內(nèi)鼓式直接制版機主要有 AGFA 公司的 Galileo VS/VXT 系統(tǒng)，海德堡的 Prosetter, 寶祿德福的 DMX/ImageMaker系統(tǒng)等。（ 二 ） 外鼓式直接制版機外鼓式成像是將版材包緊在滾筒表面上。 當滾筒以每分鐘幾百轉(zhuǎn)的速度沿圓周方向旋轉(zhuǎn) 時，版材會隨著滾筒以相同的速度旋轉(zhuǎn)。 與此同時激光照射在印版上， 從而完成對印版的掃 描。一般為了提高生產(chǎn)效率常采用多個激光束進行掃描（如圖7

13、-4 所示）：圖7-4外鼓式 CTP成像外鼓式 CTP具有以下優(yōu)點和不足：1. 優(yōu)勢（ 1）外鼓式的優(yōu)點是適用于大幅面印版的作業(yè)，多適用于熱敏版材， 采用多光束激光頭。由于熱敏式印版所需要的熱量大， 光源必須要有較大的功率， 采用外鼓式制版機可以把光源 的定位靠近印版。（2）印版安裝在滾筒外面，與印刷機上印版狀態(tài)一樣。能夠模擬印刷機的彎版曲率，保證 精度。2. 不足（1）適用的版材規(guī)格少。（ 2）滾筒不能高速旋轉(zhuǎn)， 上下版慢， 在滾筒轉(zhuǎn)動時要保證轉(zhuǎn)動穩(wěn)定，需要特定的配重平衡裝置來維持印版的平衡穩(wěn)定。（3）激光束多，偏移量很大，影響網(wǎng)點成像質(zhì)量，需要進行補償。目前市場此類型制版機主要有 Lith

14、otech 公司的 Andromeda系統(tǒng)， Creo 的 Lotem 400V/ Lotem 800V/Lotem XL, AGFA的 Xcalibur 系統(tǒng)， Screen 公司的 Plate Rite 4000/ . Plate Rite 8000系統(tǒng)等。（ 三） 平臺式直接制版機 平臺式直接制版設(shè)備比滾筒式結(jié)構(gòu)的設(shè)備簡單得多，無論自動還是手動，其裝版和卸版 都非常容易， 而且大多數(shù)打孔系統(tǒng)都可以在平臺式的設(shè)備上輕而易舉地使用。 平臺式技術(shù)又 分為單束激光系統(tǒng)和多束激光系統(tǒng)。圖7-5 平臺式 CTP成像（1）單束激光系統(tǒng) 大多數(shù)平臺式系統(tǒng)都使用一個轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)， 使單束激光折射在印版表面。

15、在單束激光系統(tǒng) 中，印版被裝在版臺上向前運動， 其運動的方向與激光掃描的方向垂直， 其向前運動一個像 素距離的時間， 與激光從左至右掃描印版所需的時間是一致的。 由于單束激光在掃描過程中， 在印版的橫向往復運動，其鏡頭到印版的距離是在不斷地變化的。為了確保曝光點尺寸和形狀的一致， 激光束必須通過一個特殊的透鏡在印版上聚焦。 因 此這也限制了激光的掃描寬度，所以此類設(shè)備的制版幅面的寬度都不是很大。平臺式單束激光系統(tǒng)成像速度快， 而且擁有最快的自動上版和卸版技術(shù)。 但是， 由于掃 描寬度的限制， 目前主要被應用于報紙印刷和小幅面和中等幅面的商業(yè)印刷生產(chǎn)。 如果要使 用單束激光系統(tǒng)生產(chǎn)更寬幅面的設(shè)備

16、， 一個選擇就是使用多個激光頭， 將多組數(shù)據(jù)結(jié)合在一 起使用，這就是多束激光系統(tǒng)。（2）多束激光系統(tǒng) 一些公司的產(chǎn)品也采用是平臺式結(jié)構(gòu)， 在保持快速自動上版和卸版技術(shù)的同時， 加大了 所能處理的印版尺寸。 Bcrco 公司的產(chǎn)品使用了 4-6 個激光頭，每一條激光掃描線是由 3-5 束 激光構(gòu)成的。 使用時將這些激光束用光學和數(shù)字式的方式結(jié)合在一起， 生成一條激光線， 大 大提高了成像速度和成像面積。平臺式的優(yōu)點和不足：1. 優(yōu)點 （1）機械結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備維護要求較低，上下版容易，穩(wěn)定性好。 （2）掃描速度高，價格相對便宜。（3）可同時支持多種打孔規(guī)格。2. 缺點（ 1）占地面積較大。（2）不

17、適合于大幅面印版作業(yè)，多用于報紙制版。目前市場上此類直接制版機主要有 AGFA的 Polaris 系統(tǒng)，Barco 公司的 Mondrian 系統(tǒng)等。四、CTP 系統(tǒng)的要求在使用 CTP系統(tǒng)時，首先， 要注意與前端系統(tǒng)的接口技術(shù)，即：彩色印前處理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換技術(shù)， 以及后端設(shè)備的數(shù)據(jù)輿技術(shù)的完善化。 對大容量的文件來說， 數(shù)據(jù)交換 速度與數(shù)據(jù)傳輸速度至關(guān)重要； 其次， 要求企業(yè)建立一整套新的電子文件管理系統(tǒng)， 完 善數(shù)據(jù)保存及檢索技術(shù)； 然后， 對彩色管理技術(shù)和 R I P 技術(shù)的要求也很重要。大容量的 文件要求 R I P 有強大的處理能力， 才可以達到高效的工作效率。對于打樣和輸出的

18、一致 性問題， 就需色彩管理技術(shù)的參預。 在購買 CTP時， 用戶需根據(jù)自己的需要， 作細致的系 統(tǒng)論證分析后再作決定。 新技術(shù)系統(tǒng)不要被要求與舊工作流程匹配， 應綜合考慮： 綜合效 益， 維護工作量，耗材價格及供應來源；系統(tǒng)必須開放，所用技術(shù)有升級可能。五、設(shè)備主要供應商CTP設(shè)備的供應商大多來自美國， 以及德國， 日本在美國設(shè)立的公司。 大幅面設(shè)備的提 供廠商有愛克發(fā)，巴可， Creo，海德堡， Gerber ，ECRM， Optronics ，賽天使美國印前公司， 美國網(wǎng)屏公司等；中小幅面的生產(chǎn)廠商有： PrintWare 公司 ，杜邦公司等多家。提供專用 于報紙的設(shè)備有 Creo 公司

19、， Krause 公司等。第三節(jié) 計算機直接制版版材對應于計算機直接制版設(shè)備的多樣性， 目前在市場上出現(xiàn)的版材也是多種多樣的， 大致 可以分為銀鹽版材、熱敏版材、光聚合型版材和噴墨版材四大類。一、銀鹽版材主要有銀鹽與 PS版復合型版材、向上擴散型版材和向下擴散型版材三種類型。銀鹽與 PS 版復合型直接版材主要利用銀鹽乳劑層的高感光度和寬感色范圍完成版材的 激光直接掃描成像，利用 PS 版的優(yōu)良印刷適性完成印刷工藝的要求，是一種充分利用已經(jīng) 成熟的銀鹽感光材料和 PS 版材技術(shù)構(gòu)筑直接版材的巧妙組合， 在直接版材出現(xiàn)的初期曾引 起轟動。印刷適性和耐印率與傳統(tǒng)的PS版完全相同。但是，這種版材結(jié)構(gòu)復

20、雜，而且需要多次曝光和顯影 （定影） 等后處理， 工藝煩瑣。這也是這種版材難以實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用 的主要原因。向上擴散型直接版材由版基、 銀鹽乳劑層和物理顯影核層構(gòu)成。 激光掃描成像后， 進行 擴散顯影。 沒有曝光區(qū)域的銀離子向上擴散， 在表層物理顯影核的作用下還原成金屬銀， 成 為親油表面； 曝光區(qū)域的表層仍然為乳劑層， 具有良好的親水性。 這種版材的版基既可以是 金屬材料， 如鋁，也可以是柔性的高分子片基，如聚酯片基， 在多數(shù)情況下為柔性的高分子 片基，如， Mitsubishi Paper Mills公司推出的 Silver DigiPlate 。這種版材的耐印率一般在 12 萬印，感

21、光范圍基本上覆蓋紫外到近紅外的所有光譜范圍，而且可以在圖像照排 機上曝光成像，無須購置專用的印版照排機，具有非常廣泛的適應性。向下擴散型銀鹽版材由具有良好親水表面的鋁版基、 物理顯影核層和銀鹽乳劑層構(gòu)成。激光掃描成像后， 進行擴散顯影。 曝光區(qū)域的銀離子向下擴散， 在底層物理顯影核的作用下 還原成金屬銀， 成為最后的親油表面； 然后將乳劑層去掉， 曝光區(qū)域的親水版基表面裸露出 來成為親水層。 這種版材具有非常高的感光度和感色范圍， 耐印力也非常高， 適合于高檔商 業(yè)印刷。二、熱敏版材到目前為止， 熱敏版材的發(fā)展一直壟斷直接版材的市場。 從總體來看， 紅外熱敏版材大 致可以分為兩大類型， 即，熱

22、燒蝕型直接版材和非熱燒蝕型直接版材， 非熱燒蝕又分為熱交 聯(lián)、熱轉(zhuǎn)移和熱致相變化三種。 在眾多的熱敏版材中， 激光掃描成像后不經(jīng)任何化學后處理 即可進行印刷的無須后處理版材是熱敏版材的發(fā)展方向， 引起了各大公司的極大關(guān)注。 盡管 受到紫外光敏直接版材的沖擊，但熱敏版材的發(fā)展勢頭仍然非常迅猛。在熱燒蝕版材中，這里以 PressTek 公司的熱燒蝕型無水膠印版材為例進行說明。這種 版材由斥油的硅膠表面層、光熱轉(zhuǎn)換層（吸光層） 、親油底層和版基構(gòu)成。硅膠表面層將構(gòu) 成最終的非印刷表面， 在熱的作用下會隨光熱轉(zhuǎn)換層的汽化作用而被去掉， 從而使下面的親 油層裸露出來成為接受油墨的印刷表面。光熱轉(zhuǎn)換層的主

23、要作用是吸收掃描激光發(fā)出的光 能，并有效地將吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能， 使版面的溫度升高達到汽化溫度水平。 這種版材的 版基既可以是金屬底基（如，鋁版基） ，也可以是柔性的高分子片基（如，聚酯片基） ，具有 比較寬的適應性。 這種版材因為激光掃描成像后即可進行印刷， 因此特別適合于在機直接制 版系統(tǒng)， 這也是為什么目前相當多的直接成像印刷機都搭載這種版材的主要原因。 盡管這種 版材也屬于無需要后處理的直接版材， 但在掃描成像過程中要產(chǎn)生燒蝕汽霧和碎片， 需要采 取必要的措施進行排污處理，否則將對成像光學器件和環(huán)境造成污染。熱交聯(lián)版材由熱敏涂層和親水版基構(gòu)成。熱敏涂層一般由（堿）水溶性成膜樹脂（如，

24、 酚醛樹脂）、熱敏交聯(lián)劑和紅外染料構(gòu)成； 親水版基可以使用與傳統(tǒng) PS版完全一樣的鋁版基。 紅外染料的作用是有效地吸收紅外激光的光能， 并將吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能， 使熱敏涂層的 溫度能夠達到熱敏交聯(lián)劑的反應溫度； 熱敏交聯(lián)劑的作用是在溫度的作用下與成敏涂層的溫 度能夠達到熱敏交聯(lián)劑的反應溫度； 熱敏交聯(lián)劑的作用是在溫度的作用下與成膜樹脂反應形 成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 從而使熱敏涂層失去水溶性。 由于空間交聯(lián)的作用， 曝光區(qū)域的熱敏涂層 在顯影處理后仍然留在版面成為親油的印刷表面， 而沒有曝光的區(qū)域被去掉使下面的親水版 基裸露出來成為親水的非印刷表面。 有些版材為了進一步提高熱交聯(lián)的效果， 往往在曝光

25、后 還要對版材進行預熱處理， 從而進一步加深熱交聯(lián)效果 （也是一種提高感光度的增幅機制） 。 這類版材稱為需要預熱的熱交聯(lián)版材。熱交聯(lián)版材的圖文區(qū)域由空間交聯(lián)的高分子樹脂構(gòu) 成，因此這類版材通常具有非常高的機械強度和耐印率， 一般都可以印刷數(shù)十萬份， 非常適 合長版印刷市場。熱轉(zhuǎn)移版材和熱致相變化版材都屬于成像后不再需要化學后處理就可以印刷的無后處 理直接版材（ Processless CTPlate ），而且在激光掃描成像過程中也不會產(chǎn)生燒蝕碎片和汽 霧等廢棄物，因此， 這種類型的版材既適合于脫機直接制版， 也適合于在機直接制版， 受到 普遍關(guān)注。熱轉(zhuǎn)移直接版材由色帶和受像基材構(gòu)成。受像基材

26、本身具有良好的親水性（如， 傳統(tǒng) PS版的鋁版基） ，主要作用是接受由色帶轉(zhuǎn)移的熱蠟層和構(gòu)筑親水的非印刷表面。色帶由耐熱的高分子片基和熱敏層 （熱蠟層） 構(gòu)成， 熱蠟層由低融點的高分子材料和紅外染料構(gòu) 成。成像時色帶與受像基材處于緊密接觸狀態(tài)， 激光光能被染料吸收后轉(zhuǎn)換成為熱能， 使熱 敏層溫度升高導致熱蠟層的高分子融化， 從而使“液態(tài)”的熱蠟層轉(zhuǎn)移到受像基材上， 形成 印刷的圖文表面。 為了提高圖像區(qū)域的機械強度， 往往需要在更高的溫度下對轉(zhuǎn)移在受像基 材表面的熱蠟層進行固化處理， 原理是使熱蠟層交聯(lián)形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 盡管這種版材不需 要顯影后處理， 但是，分離的色帶與受像基材會給使用和控

27、制帶來不便，增加可變因素。相 比之下， 熱致相變化的直接版材更具優(yōu)勢。 這種版材由熱敏涂層和支撐底基構(gòu)成。 熱敏涂層 具有足夠的親水性， 成為非印刷表面， 但在熱能的作用下能夠轉(zhuǎn)變成親油性， 成為印刷的圖 文表面。 這種版材的底基僅僅是熱敏涂層的支撐體， 不參與最終的印刷， 因此沒有親和性要求，根據(jù)不同的使用目的既可以是高分子片基，也可是金屬版基。三、光聚合版材這類版材通常由鋁版基、感光層和表面層構(gòu)成的。光聚合層主要由聚合單體（低聚 物）、引發(fā)劑、 光譜增感劑和成膜樹脂構(gòu)成。 引發(fā)劑一般采用量子效率高的多元引發(fā)劑體系， 光譜增感劑的作用是有效地將引發(fā)劑的感光范圍延伸到激光的發(fā)光波長區(qū)域， 目前

28、已經(jīng)可以 延伸到 488nm（亞離子激光）和 532nm（倍頻的 YAG激光）。表面層的作用主要是將大氣中的 氧氣分子隔開， 避免其進入感光層， 以提高感光層的鏈增長效率， 從而獲得高感光度。 由于 采取了這些有效的措施， 光聚合型直接版材的感光度得到大幅度提高， 最低成像曝光量已經(jīng) 下降到 10 左右，僅次于銀鹽類型直接版材，而且這種版材結(jié)構(gòu)簡單，分辨力、 耐印率以及后處理與常規(guī)的 PS 版相似甚至更優(yōu)秀。由于多數(shù)高效引發(fā)劑體系的固有感光范 圍都在紫外區(qū)域，而且將感光范圍延伸到UV LD激光的發(fā)光波長范圍也非常容易，因此，光聚合型直接版材將成為下一代紫外直接版材的首選體系，具有非常好的發(fā)展前

29、景。四、噴墨版材主要有兩種基本類型，一種是在傳統(tǒng)的PS 版的感光層上涂布一層能夠接受油墨的受像層，另一種就是一種具有優(yōu)良親水和保水性能的基材 （如傳統(tǒng) PS版的鋁版基） 。噴墨直接版 材利用計算機控制噴頭的往復機械運動實現(xiàn)掃描，將油墨直接噴射到PS版感光層表面的受像層或親水基材上形成油墨影像。對第一種印版，還要對噴墨后的印版進行全面紫外曝光， 使沒有噴到油墨影像的 PS版感光層曝光，然后經(jīng)過 PS 版顯影處理即可去掉這部分 PS版的 感光層， 使下面的親水版基裸露出來成為非印刷表面，即， 受像層表面的噴墨影像僅僅作為紫外曝光時的“蒙版”影像，保護下面的PS版感光層不受紫外光的照射。這種版材可以

30、采用常規(guī)的水基噴墨技術(shù)， 受像層一般應該具備適當?shù)挠H水性并能夠在堿水中溶解， 以滿足接 受油墨和 PS 版顯影時能夠被去掉的要求。對第二種版材，噴墨形成的油墨影像就是最終的 親油印刷區(qū)域，因此要求采用特殊油墨的噴墨成像技術(shù)。固體噴墨（ Solid Inkjet ）也叫相 變化噴墨（ Phase Change Inkjet ）是比較好的選擇。這種噴墨技術(shù)采用不含任何溶劑的高 分子固體油墨， 依靠溫度差異實現(xiàn)噴射成像， 因此， 噴射到親水基材上的油墨具有足夠的機 械強度， 成為印刷的圖文表面。 噴墨直接版材的優(yōu)點是可以使用現(xiàn)在成熟的噴墨技術(shù)和傳統(tǒng) 的 PS 版材，缺點是分辨力不高（主要受噴墨技術(shù)的

31、限制，一般在 1500dpi 以下），速度比較低（受噴頭往復運動的限制） ，適合于分辨力要求不高的印刷領(lǐng)域。第四節(jié) 其它計算機直接制版技術(shù)一、柔印計算機直接制版計算機直接制取柔性版的方式有兩種， 一種激光成像制柔印版， 另一種是直接激光雕刻 印版。 前者是使用計算機直接制版系統(tǒng)， 用數(shù)字信號指揮 YAG激光，產(chǎn)生紅外線， 在涂有黑 色合成膜的光聚版上， 通過激光將黑膜進行燒蝕而成陰圖， 然后進行與傳統(tǒng)制版方法相同的 曝光、沖洗、干燥、后曝光等加工步驟，制成柔性版。典型的機器是巴可 （Barco） 公司的 CDI（CyrelDigitallmager） 計算機直接版系統(tǒng)。后者是以電子系統(tǒng)的圖像信

32、號控制激光直接 在單張或套筒柔性版上進行雕刻，形成柔性印版。（一） CDI 計算機直接制版系統(tǒng)在數(shù)字化工藝流程中， 比較典型的是巴可公司的 CDI 計算機激光直接制版機 （如圖 8-6 所示 ）和杜邦公司的 CyrelDPS DPHl00 柔性版材。CDI 是一種外鼓式雙激光頭的柔性版直接制版機，使用了60W的 YAG激光器，產(chǎn)生紅外線，可直接在 CyrelDPS 或 DPH版材上進行曝光。CDI系統(tǒng)采用的版材是賽麗專用 DPS或 DPH型號的版材。 這種版材是在普通的感光樹脂 柔性版表面復合了一層具有完整折光性能的黑色材料水溶性涂層。 以代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的 陰圖片， 將成像載體直接合成到版材之

33、中。 通過激光將黑膜進行燒蝕而成陰圖之后， 需要進 行與傳統(tǒng)制版工藝相同的曝光、沖洗、干燥、后曝光等加工步驟，制成柔性版。與傳統(tǒng)柔性 版材相比，其成像網(wǎng)點更細小，圖像更清晰，印刷中的網(wǎng)點變形也小。圖 7-6 CDI 計算機激光直接制版機CDI 數(shù)字制版工藝流程如下： 裝版一激光成像曝光一背曝光一主曝光一沖洗一烘干一去粘一后曝光(1) 裝版 曝光前，柔性版材被安裝在可快速轉(zhuǎn)動的滾筒上。整個滾筒由輕碳纖維材料 制成，重 30kg，并可更換無縫套筒，用于無縫套筒的制版。滾筒幅面有1083mmX 1630m、m1083mmX815m等m規(guī)格。當真空吸氣裝置啟動時，操作人員將版材安置在滾筒上，滾筒轉(zhuǎn)動，

34、 吸氣裝置將版材吸附在滾筒上。 版材的連接處用膠粘帶密封以達到真空， 然后將蓋子蓋上開 始激光成像曝光。(2) 激光成像曝光 由桌面系統(tǒng)傳來的數(shù)字信號，通過計算機控制柔印直接制版機 CDI 內(nèi)的 YAG激光，滾筒旋轉(zhuǎn)，激光頭沿著滾筒軸向移動進行曝光( 見圖 7-7) 。紅外線在版材的黑色表層上進行曝光， 將需要成像部位 ( 圖文部分 )的黑色層消融， 使圖文部分的感光樹脂外 露，而非圖部分不受影響，保持原狀，此時的黑色表層看上去像陰圖片，與感光樹脂緊密密 合。紅外激光對感光樹脂沒有任何作用( 感光樹脂只對 UV光敏感 ) 。激光燒灼形成的煙霧與微粒由真空凈化裝置進行凈化，使合成膜消失后不留任何

35、痕跡。為了保證質(zhì)量， 曝光期間滾筒的轉(zhuǎn)速不能太快。因為，當對厚版材進行曝光時，轉(zhuǎn)速高 會產(chǎn)生較大的離心力作用， 使版材脫離滾筒。 較低分辨力曝光時， 激光束聚焦形成的網(wǎng)點較 大，且單位面積能量較低。適當?shù)牡退倏墒辜す饽芰恐匦禄謴偷皆兴?。圖 7-7 CDI 激光成像示意圖1 黑色保護層 2 光聚合型感光樹脂層 3 激光燒蝕(3) UV 背面曝光 激光成像后，將 DPS版從 CDI 中取出，放人帶有 UV A 光源的傳統(tǒng)曝 光機中進行背面曝光。 激光從版材的背部開始對單聚體進行逐漸曝光。 單聚體見光聚合， 曝 光的時間決定了最終版材的厚度。 這是一個非常關(guān)鍵的工序， 因為在印刷中版材的厚度直接

36、 影響圖像網(wǎng)點的擴大及網(wǎng)點擴大補償。(4) UV 主曝光 圖文部分的黑色表層被灼燒洞穿后，就可以進行主曝光了，此時黑色表 層遮光材料只是充當?shù)灼淖饔谩?又因為黑色遮光材料與樹脂層充分復合為一體， 所以曝 光時不需要抽真空， 不會發(fā)生真空泄漏現(xiàn)象。 主曝光和背曝光時分別使用上下兩個光源， 無 需翻面，因而總曝光時間縮短，避免了不均勻性和爛點現(xiàn)象，構(gòu)成高質(zhì)量的感光聚合印版。(5) 沖洗 UV 曝光后，將 DPS版送入傳統(tǒng)沖版機中沖洗，黑色表層遮光材料與未曝光部 分的樹脂被溶解一起被沖走，形成凸起的圖文部分。(6) 干燥 將印版上的溶劑殘余物去除。(7) 后曝光 進行充分的 UV 曝光。使殘余的光

37、敏聚合物完全硬化，見光聚合反應徹底， 降低版材的粘度。 最終完成階段蒸發(fā)溶劑殘余物，從而維持版材的正常尺寸，然后可上機 印刷。由此可見， CDI 激光成像曝光后的版材處理與傳統(tǒng)的制版工藝是一致的。 CDI 數(shù)字成像 技術(shù)是隨著現(xiàn)代社會對商品外包裝質(zhì)量要求的不斷提高而產(chǎn)生的。 隨著我國柔性版印刷技術(shù) 的發(fā)展，不久的將來， 計算機直接制柔性版系統(tǒng)也將會在我國一些高質(zhì)量的柔版印刷晶的制 版中得到應用。(二) 激光直接雕刻制版系統(tǒng)激光雕刻的柔性版制版是一種直接數(shù)字版 (Direct Digital Form) ，制版過程全數(shù) 字化。經(jīng)雕刻完成的印版只需用溫水清洗掉灰塵馬上就可以上機印刷，體現(xiàn)了高精度簡

38、便 快速制版過程的優(yōu)勢，具有良好的發(fā)展前景。激光雕刻制版技術(shù)早在 90 年代就已在橡膠版雕刻中得到了應用。只是由于雕刻設(shè)備本身在像素尺寸、雕刻分辨率等指標上尚不能雕刻制作精細層次版。近年來隨著激光雕刻 技術(shù)的進步，特別是像素尺寸、雕刻速度和版材的改進，使得激光直接雕刻制版的質(zhì)量和 水平明顯提高。1. 系統(tǒng)組成 激光直接雕刻制版系統(tǒng)也是計算機直接制版系統(tǒng)的一種形式。系統(tǒng)主要由兩大部分組 成，其一是桌面出版系統(tǒng)，其二是激光雕刻系統(tǒng)。通過掃描原稿，用圖像信號控制激光束直接在橡皮滾筒上雕刻制成橡皮版，接口采用 標準的數(shù)據(jù)文件格式，可接受桌面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件，也具備編輯、校正、連曬和其他預處 理功能。操作界面簡單靈活，系統(tǒng)也可讀取光盤