（教育技术学专业论文）光敏ctp成像质量控制方法的研究.pdf

于两姜 近年来，随着光敏c t p 技术的发展，光敏c t p 的优势同益凸显。光敏c t p 的成像速 度快，为速度要求较高的报业印刷以及短版快印的商业印刷提供了有利条件，越来越受到 业界的青睐，因而对光敏c t p 成像质量控制方法进行研究具有一定的现实意义。 本论文主要是通过分析光敏c t p 成像系统中影响印版成像质量的关键因素，进行具体 的理论研究、工业实验，并结合印刷企业的生产实际要求，提出一套适合印刷企业实际生 产应用的控制光敏c t p 成像质量的方法。 本论文的研究内容如下： ( 1 ) 对光敏c t p 技术的成像机制进行理论研究，并将当前应用比较广泛的光敏c t p 成像技术与热敏c t p 成像技术进行比较分析。 ( 2 ) 对光敏c t p 技术的整个成像过程进行分析，将影响光敏c t p 成像质量的因素确 定为成像设备、成像材料、成像环境、操作人员和工艺流程、曝光测试、显影测试等方面， 并针对这几个方面进行具体的理论分析。 ( 3 ) 利用测试标版进行c t p 直接制版机稳定性的测试，利用该测试标版分析印版上 网点再现情况、印版上周向与轴向密度的均匀性变化、印版上平网再现的情况以及显影液 温度与p h 值的变化情况。 ( 4 ) 将实验数据分析结果与印刷企业的生产实际要求相结合，提出一套包括原材料 的检查、规范操作以及印版线性化曲线和印刷补偿曲线设置的控制光敏c t p 成像质量的方 法。 本论文是在结合一定的生产实际的基础上进行的，相信本论文的研究成果会对采用光 敏c t p 技术的印刷企业控制印版的成像质量方面起到一定的帮助。 关键词：光敏c t p 数字化工作流程工艺过程成像质量控制 ab s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，a st h ed e v e l o p m e n to fp h o t o p o l y m e rc t p , i t sa d v a n t a g ei sb e c o m i n gm o r e a n dm o r eo b v i o u s t h er a p i di m a g i n go fp h o t o p o l y m e rc t p p r o v i d e sf a v o r a b l ec o n d i t i o n sf o r n e w s p a p e rp r i n t i n g a n dt h es h o r tv e r s i o nf a s t p r i n n t i n gb u s i n e s sp r i n t i n g ，t h u sp r i n g t i n g e n t e r p r i s e sp a ye x t e n t i o na t t e n t i o nt oi t s ot os t u d yi m a g i n gq u a l i t yc o n t r o lm e t h o d so f p h o t o p o l y m e rc t ph a sc e r t a i np r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e t h ep a p e rm a k e sd e e pr e s e a r c h e so nt h ek e yf a c t o r sw h i c ha f f e c tt h ei m a g i n gq u a l i t yo f p h o t o p o l y m e rc t eo nt h eb a s eo ft h e o r e t i c a ls t u d i e s ，i n d u s t r i a le x p e r i m e n t sa n dt h ea c t u a l r e q u i r e m e mo fp r i m i n ge n t e r p r i s e sp r o d u c t i o n ，p u tf o r w a r das e to fm e t h o d so fc o n t r o l l i n gt h e i m a g i n gq u a l i t yo fp h o t o p o l y m e rc t p f o rp r i m i n ge n t e r p r i s e sa c t u a la p p l i c a t i o n s t h er e s e a r c hc o n t e n t so ft h ep a p e ra sf o l l o w s ： ( 1 ) s t u d yt h ei m a g i n gt h e o r yo fp h o t o p o l y m e rc t p , a n a l y z ec o m p a r a t i v e l yp h o t o p o l y m e r c t p t e c h n o l o g ya n dt h e r m a lc t pt e c h n o l o g yu s e dw i d e l y ( 2 ) a n a l y z et h ew h o l ei m a g i n gp r o c e s so fp h o t o p o l y m e rc t p , t h ei n f l u e n c ef a c t o r so f i m a g i n gq u a l i t yp h o t o p o l y m e rc t pa l ec o n f i r m e da si m a g i n ge q u i p m e n t ，i m a g i n gm a t e r i a l s ， i m a g i n ge n v i r o n m e n t ，o p e r a t o r s ，a n dt e c h n i c a lw o r k f l o w , e x p o s u r et e s t ，d e v e l o p m e n tt e s t ，a n d m a k es p e c i f i ct h e o r e t i c a la n a l y s i sf o rt h e m ( 3 ) c h e c kc t ps t a b i l i t yb yu s i n gt h et e s tf o r m ，a n da n a l y z ed o tr e a p p e a r a n c e ，d e n s i t y c o n s i s t e n c yo fc i r c u m f e r e m i a ld i r e c t i o na n da x i a ld i r e c t i o n ，t i n tr e a p p e a r a n c eo nt h ep l a t e ，a n d t h ec h a n g eo ft h ed e v e l o p e rt e m p e r a t u r ea n dp h ( 4 ) c o m b i n i n gt h ee x p e r i m e n t a ld a t aa n a l y s i sr e s u l t sw i t ht h ea c t u a lr e q u i r e m e n to fp r i m i n g e n t e r p r i s ep r o d u c t i o n ，p u tf o r w a r das e to fm e t h o d so fc o n t r o ll i n gt h ei m a g i n gq u a l i t yo f p h o t o p o l y m e rc t p , c o n t a i n i n gi m a g i n gm a t e r i a li n s p e c t i o n ，s t a n d a r d i z e do p e r a t i o na n dm a k i n g p l a t el i n e a rc u r v ea n dp r i n t i n gc o m p e n s a t i o nc u r v e t h ep a p e ri sb a s e do nt h ea c t u a lp r o d u c t i o n r e s e a r c hr e s u l t sw i l lh e l pp r i n t i n ge n t e r p r i s e s t oc o n t o lt h ei m a g i n gq u a l i t yo fp h o t o p o l y m e rc t e k e y w o r d s ：p h o t o p o l y m e rc t p ；d i g i t a lw o r k f l o w ；t e c h n i c a lp r o c e s s ；i m a g i n g q u a l i t yc o n t r o l 曲阜师范大学博士硕士学位论文原创性说明 ( 在口划“4 ) 本人郑重声明：此处所提交的博士口硕船论文光敏c t p 成像质量控制方法的研究，是本人在导师指导下，在曲阜师范大学 攻读博士口硕士衅位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文 中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研 究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确的方式注明。 本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 第两确日期：矽雄占7 曲阜师范大学博士硕士学位论文使用授权书 ( 在口划“ ) 光敏c t p 成像质量控制方法的研究系本人在曲阜师范大学攻 读博士口硕士囱学位期间，在导师指导下完成的博士口硕士曰学 位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研究内容 不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、 使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件 和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学，可以 采用影印或其他复制手段保存论文，可以公开发表论文的全部或部分 内容。 作者签名：讳嗣确 日期：汐呼6 、7 导师签名以刎日期：、炉7 。厂备 光敏c t p 成像质量控制方法的研究 第一章绪论 计算机直接制版c t p 技术的提出最早源于1 9 7 8 年一个美国人的构想，但由于当时技 术和版材等各种因素的影响，直到2 0 世纪9 0 年代c t p 技术才真j 下发展起来。1 9 9 4 年克 里奥c r e o 公司推出的可见光制版机p l a t e s e t t e r 3 2 4 4 ( 使用h o e c h s tn 9 0 版材) ，标志着直 接制版技术已经成为可以实际使用的产业技术【。 1 1 课题的研究背景和意义 在1 9 9 5 年德国d r u p a 展会上，四十多家生产厂商推出了与c t p 技术相关的设备和器 材，采用热转移或热交联的热敏版正式推出。与此同时，克罩奥c r e o 公司推出了红外激 光成像头，柯达k o d a k 公司推出了热敏成像版材1 2 j 。 1 9 9 6 年第一台热敏成像系统的面世，使c t p 市场发生了新的变化。有些公司已经开 始全面转向热敏成像技术，如克里奥c r e o 、柯达k o d a k 等等。但是随着与传统p s 版 的曝光波长极为接近的3 9 1 - - 4 2 0 n m 之间的紫激光的研发成功，一些c t p 设备制造商丌始 考虑将紫激光技术移植到印刷行业中。在2 0 0 0 年德国d m p a 展会上，爱克发a g f a 公司 和富士f u j i 公司推出了应用光敏版材的紫激光c t p 设备，当时的激光头功率仅为5 m w 。 在2 0 0 4 年德国d r u p a 展会上，推出紫激光c t p 设备的公司已经有1 0 余家，一些版材生产 公司也推出了与设备相匹配的版材f l 】【2 】【3 1 。在2 0 0 8 年德国d r u p a 展会上，爱克发a g f a 公 司又推出了用于紫激光制版系统的免化学处理c t p 版材，并且推出了将4 0 0 n m 的紫激光 二极管和g l v 光栅阀技术相结合的a v a l o nl fv i o l e t 制版机：柯达k o d a k 公司也推出了 基于铝基版的适用于所有的激光头功率超过3 0 m w 的紫激光制版机的c t p 版材1 4 j 。 从上述计算机直接制版c t p 技术的发展来看，近年来随着紫激光技术的不断发展，以 及紫激光c t p 设备及配套的紫激光光聚合版材陆续投放市场，曾经被人们一度打入“冷宫 的光敏c t p 技术逐渐盛行起来，人们开始越来越关注光敏c t p 成像技术的发展。 1 2 光敏c t p 成像技术的国内外研究现状 自2 0 0 0 年德国d r u p a 展会上，爱克发a g f a 公司和富士f u j i 公司推出了应用光敏版 材的紫激光c t p 设备后，国内引进c t p 设备的印刷企业不断增多。截至2 0 0 8 年9 月3 0 r ，中国印刷市场内地c t p 设备的保有量为1 4 1 7 台，比上年度增长4 2 9 台，年度增长率 达4 3 4 2 。在2 0 0 1 - 2 0 0 8 年7 个年度中，内地c t p 设备的年增长量分别8 2 台、8 3 台、 8 6 台、2 0 2 台、2 1 2 台、2 6 2 台、4 2 9 台，其年增长量呈现逐渐上升的趋势。图1 1 所示为 2 0 0 1 - 2 0 0 8 年7 个年度中，内地c t p 设备的保有量和增量变化情况。 图1 1 内地c t p 设备保有量和增量变化情况 从c t p 设备的选型来看，已由过去的热敏设备独占鳌头发展到热敏、光敏、c t c p 设 备并存的局面。从最近3 次的“c t p 在中国”调查看，各技术类型c t p 设备的市场占有率 己趋定势。2 0 0 6 年、2 0 0 7 年、2 0 0 8 年三年c t p 设备保有量中，热敏依次为6 5 8 、6 4 6 8 、6 3 5 9 ，光敏依次为2 5 6 、2 5 6 1 、2 8 3 0 ，c t c p 依次为6 9 、8 0 0 、6 3 5 ， 历年来的变化不大，光敏相对热敏，显示出微弱的上升趋势1 5 j 。随着光敏c t p 设备应用的 日益广泛，以及人们对于印刷品质量要求的不断提高，业界己开始逐渐关注光敏c t p 的成 像质量问题。 由于光敏c t p 技术是自紫激光研发成功后，才开始逐渐被人们重新认识的，而且由于 光敏c t p 版材的特点，使得目前大多数印刷企业仍然钟情于热敏c t p 技术，因此，从整 体上来看，业界对于光敏c t p 的研究还处于起步阶段，不够成熟，并且迄今为止还没有一 套完整的适合于控制光敏c t p 成像质量的方案。 1 3 本课题的研究内容 本论文通过对胶印中光敏c t p 的工作流程进行分析，确定影响光敏c t p 成像质量的 关键因素，并通过相关的实验来建立一套合理的控制光敏c t p 成像质量的方案。 ( 1 ) 运用比较分析的方法，将光敏c t p 成像技术与热敏c t p 成像技术进行比较，确 定光敏c t p 成像技术的独特之处，针对其独特之处进行成像参数的控制。 2 ( 2 ) 针对光敏c t p 成像的整个过程对每一个具体过程( 数字化工作流程和工艺过 程) 进行分析，确定控制光敏c t p 成像质量的因素。 ( 3 ) 通过实验确定影响c t p 直接制版机稳定性和线性化的因素，提出检测c t p 直接 制版机稳定性和进行c t p 直接制版机线性化的方法。 1 4 本课题的研究目标 随着光敏c t p 技术的发展，光敏c t p , 的优势逐渐显现出来。光敏c t p 的成像速度快， 为速度要求较高的报业印刷以及短版快印的商业印刷提供了有利条件，因而光敏c t p 成像 技术受到了印刷企业的广泛关注。 本文研究的目标在于科学、合理地确定控制光敏c t p 成像质量的关键因素，并通过分 析这些因素，提出一套适合印刷企业实际生产应用的控制光敏c t p 成像质量的方法。 本文通过分析e i j 局j 企业中光敏c t p 技术应用的现状，结合印刷企业中实际遇到的难题 及实际需求，对影响光敏c t p 成像质量的因素进行分析，探求控制光敏c t p 成像质量的 方法，并提出一套适合印刷企业实际应用的控制光敏c t p 成像质量的方法。 第二章光敏c t p 技术的成像机制 2 1c t p 计算机直接制版机的成像原理 c t p 计算机直接制版机主要由精确而复杂的光学系统、电路系统以及机械系统三大部 分构成。工作时，由激光器产生的单束原始激光，经多路光学纤维或复杂的高速旋转光学 裂束系统分裂成多束( 通常是2 0 0 5 0 0 束) 极细的激光束，光束分别经声光调制器按计 算机中图像信息的亮暗等特征，对激光束的亮暗变化加以调制后，变成受控光束。再经聚 焦后，几百束微激光直射到印版表面进行刻版工作，通过扫描刻版后，在印版上形成图像 的潜影。经显影后，计算机屏幕上的图像信息就还原在印版上供胶印机直接印刷1 6 j 。图2 - 1 所示为c t p 计算机直接制版机的工作原理。 图2 1c t p 计算机直接制版机的工作原理 目前较为常用的c t p 计算机直接制版机主要有外鼓式、内鼓式及平台式三大类。根据 这三种c t p 计算机直接制版机的特点，以及适用的版材的类型，他们的应用领域也各有不 同。其中外鼓式和内鼓式直接制版机应用较为广泛，目前外鼓式直接制版机略胜一筹，在 市场上占主流；而内鼓式直接制版机则主要应用在一些对速度要求较高的短版快印的商业 印刷等领域；平台式直接制版机则主要应用于报纸等大幅面版材上。 2 2 光敏c t p 直接制版机的成像原理 目前，光敏c t p 成像技术使用的c t p 计算机直接制版机主要是内鼓式直接制版机。 内鼓式直接制版机的成像原理是把滚筒作为承托印版的鼓，印版被固定在滚筒内轮廓 的某个固定位置上。曝光时，声光调节器根据计算机图像信息的明暗特征，对激光器光源 所产生的连续的激光束进行明暗变化的调制。调制后的激光束并不是直接照射到印刷版材 上，而是先照射到一组旋转镜上。随着镜子的旋转，激光束就被垂直折射到滚筒上，因此 4 转动镜子也就转动了激光束。旋转镜一般是垂直于滚筒轴做圆周运动，那么激光束相对于 滚筒做螺旋形运动。扫描印版时，一部分激光被印版吸收，而其余的光则被折射到记录器 内部。调制激光束的直径町以得到不同程度的分辨力。调整镜子的转速，则可以调节曝光 时问【6 1 。图2 2 所示为内鼓式直接制版机的成像原理图。 二 ，诫冉f 激圮光源 2 3 光敏c t p 版材 内滚1 f ； 的波菸 图2 - 2 内鼓式c t p 计算机直接制版机的成像原理 光敏c t p 版材是指带有光敏涂层，用低功率紫外光及可见光谱激光进行曝光的版材1 7 j 。 根据光敏材料的不同，光敏版材可以分为银盐扩散型、复合型、感光树脂型等。根据成像 原理的不同，光敏版材又可以分为光聚合型、光交联型、银盐型和光敏相变型等博j 。但总 的来说，目前应用较多的光敏c t p 版材以银卤化物和光聚合物两种为主。 2 3 1 银盐c t p 版材 银盐c t p 版材是利用银盐扩散转印成像原理，其版材基本结构是在经粗化与阳极氧化 处理的铝基版上依次涂布物理显影核层和感光卤化银乳剂层f 7 j 。其成像原理是经激光扫描 曝光的印版，版材上曝光部分的卤化银产生光化学反应，经过显影，曝光部分的卤化银经 过化学显影还原为银而留在乳剂层中；而未曝光部分的卤化银与显影液中的络合剂结合， 扩散转移至与铝基紧密结合的物理显影核层，在物理显影核的催化作用下还原为银，形成 致密的银影像，然后水洗去除非影像部分，再经固版液亲油化处理，形成亲油层，而非影 像部分( 无银沉积) 仍排斥油墨，形成亲水层。进而达到计算机直接制版的目的1 9 j 。图2 3 所示为银盐扩散转移版的版材结构及成像原理【旧】。 5 图2 3 银盐扩散转移版的版材结构及其成像原理图 2 3 2 光聚合型c t p 版材 光聚合型c t p 版材其版材基本结构主要由经砂目化的铝版基、感光层和保护层三部分 组成。其中感光层主要是出成膜树脂、增感染料、光引发剂、单体或齐聚物、稳定剂及其 它助剂组成。保护层是聚醋酸乙烯酯隔氧层， 用。其成像原理是版材经过激光光源扫描后， 主要是用于隔断氧对单体或齐聚物的阻聚作 见光部分的感光层中的增感染料首先吸收光 子能量成为激发念，然后将能量传递给光引发剂，光引发剂分解形成自由基，自由基引发 单体或齐聚物聚合而固化，形成图文部分。未见光的部分经显影除去，形成空白部分。应 该注意的是，在显影之前，应先把未见光部分的保护层洗掉，再用碱性显影液溶解高感光 度的高分子层。显影完毕，用毛刷彻底清除保护层。最后用合成树脂溶液冲洗版面，合成 树脂不仅可提高空白部分的亲水性，而且还增强了图文部分的亲油性，干燥后即可印刷l h l 。 6 图2 4 所示为光聚合型版材的版材结构及成像原理【l o j 。 图2 4 通过光聚合反应对印版进行成像和显影( 成像部分区域变成亲油区域，阴图型印版) 2 4 光敏c t p 直接制版机的光源特性分析 c t p 计算机直接制版机每束微激光束的直径及光束的光强分布形状，决定了在印版上 形成图像的潜影的清晰度及分辨率；微光束的光斑愈小，光束的光强分布愈接近矩形( 理 想情况) ，则潜影的清晰度愈高。激光束的数目则决定了扫描时间的长短，激光束数目越 多，则刻蚀一个印版所需的时间就越短【1 2 j 。 目前，光敏c t p 直接制版机应用的光源主要为紫激光光源。这罩所说的紫激光光源并 7 不是指哪个特定波长的激光发生器，而是泛指波长在3 9 5 - - - , 4 1 0 n m 的激光发生器。不同厂 家生产的紫激光光源，波长也略有不同，但是大致在这个范围，没有太大的偏差。最早将 紫激光光源应用剑印刷行业的是爱克发公司1 1 引。 紫激光光源的优点【1 4 j 【15 1 【1 6 】： ( 1 ) 紫激光光源是泛指波长在3 9 5 - - - 4 1 0 n m 的激光发生器，从物理学的角度上来讲， 光谱越短的光其能量越大，因此紫激光光源相对其他常用的c t p 光源如绿光( 5 3 2 n m ) 、 红光( 8 3 0 或1 0 6 4 n m ) 等能够有更高的成像速度，可以在较短的时间内提供足够的能量激 发版材上的药膜发生反应，所以紫激光光源具有更高的成像速度，可以得到很高的制版速 度。 ( 2 ) 紫激光二极管光源稳定，聚焦能量高，能够产生高品质的网点，大大提高了印 刷品的质量，并且短波长能够产生较小的激光点，因此紫激光光源可以提供较高的分辨率， 其最高输出分辨率可以达到2 5 0 线英寸。 ( 3 ) 与紫激光光源相对应的感光材料对红光和绿光都不敏感，可以直接在明亮的黄 色安全灯下操作，不需要进行暗室操作。而且采用紫激光光源的c t p 设备成像时只产生很 少的热量，完全可由空气冷却，不必安装额外的冷却装置。 ( 4 ) 紫激光二极管体积小，结构简单，模块化程度高，因此维修更加容易，提高了 生产效率。此外，由于紫激光只需在真正成像时才会被启动，其余时间均不会耗损激光的 寿命，因此紫激光光源的寿命会比其它c t p 的激光光源寿命更长。 2 5 光敏c t p 成像技术与热敏c t p 成像技术的比较 从c t p 技术的发展来看，光敏c t p 成像与热敏c t p 成像是目前应用较为广泛的两大 c t p 成像技术，二者在某些方面存在着一些显著的不同。主要表现在以下几个方面l l 川7 j i 博j ： ( 1 ) 从曝光所需要的能量来看，光敏c t p 成像需要能量的累积记忆效应，而热敏 c t p 成像不需要曝光能量的累积记忆效应。具体表现如下：光敏成像主要依靠材料吸收光 子后发生聚合、分解和交联等化学反应，从而导致材料的物性发生有意义的变化，从易溶 到难溶不溶及其相反的变化是最主要的物性变化模式。所谓能量的累积记忆效应是指能 量在一定数值以上( 波长比某一数值短) 的光子的作用按光子数量( 相当于强度) 和作用 时间进行记忆累加，但对能量在一定数值以下( 波长比某一数值长) 的光子不产生作用。 也就是说，光敏成像取决于单一光子携带的能量，即光子的量子效应，而不是光子的数量 密度。而热敏成像多数情况下，是依靠物态的变化实现物性的有效转化，如，从不溶难溶 到易溶、从易溶到不溶难溶、从亲水油到亲油水、从不润湿( 低能表面) 到亲油等等。 换言之，热敏成像是利用光子的热效应，成像效率取决于光子的数量密度，而不是单一光 子携带的能量。这是热敏成像体系区别于光敏成像体系的关键所在。 ( 2 ) 从二二者的成像功率来看，光敏c t p 成像的光源光谱覆盖范围广功率不高，而热 8 敏c t p 成像的成像功率阈值明显。光敏成像光源覆盖了整个可见光和近紫外光谱范围，除 d m m c ( 数字微反射镜片芯片) 成像技术外，一般功率都不高，如f d y a g 功率在1 0 - - , 1 w c m 2 量级、u v l d 功率在1 0 - - - 2 w c m 2 量级。因此，光敏成像要求材料感光度比较高。 而热敏成像技术是依靠物态的变化束实现物性的有效转化，只有功率达到一定量值以上j 能实现物态的转化。如果热能不足，印版不能形成图像；而一旦热能达到阈值，就会引起 相变，进而引起涂层的化学分解反应，因此，热敏成像的曝光宽容度一般都非常大，出现 曝光不足或曝光过度的可能性很小。 ( 3 ) 从二者使用的成像材料来看，光敏c t p 成像由于受其版材本身特性的限制，成 像材料主要限制在银盐材料和光聚合型材料两种类型，而热敏c t p 成像的成像材料比较丰 富。从热敏c t p 成像的成像机理上来看，热敏成像版材主要有热交联型、热熔型、热烧蚀 型、相变化型等多种类型。 ( 4 ) 从二者的成像质量上来看，光敏c t p 的成像质量没有热敏c t p 高。热敏c t p 成像可以还原2 0 0 线英寸，l 9 9 的网点，并且成像后印版上的网点实，边缘锐利清 晰，印刷时容易达到水墨平衡，有利于网点控制；而光敏c t p 成像经常会因为环境问题而 使成像极易出现，并出现曝光不彻底、半色调网点出现晕光等现象。 9 第三章光敏c t p 成像的质量控制过程 本章主要是从光敏c t p 成像所采用的数字化工作流程过程和工艺过程两个方面来考 虑，将影响光敏c t p 成像质量的因素确定为：成像设备、成像材料、成像环境、操作人员 以及工艺流程、设备校准、曝光测试和显影测试等八个方面，并就这八个方面展开具体的 分析。图3 1 所示为光敏c t p 成像质量影响因素分析图。 3 1 数字化工作流程 图3 1 光敏c t p 成像质量影响因素分析图 数字化工作流程是保证c t p 直接制版工艺币常运行的管理系统，它能够使系统中涉及 到的各种设备、数据和信息协调运行，使各种资源得到充分利用，并且使系统发挥最大效 能，是完整c t p 直接制版系统中不可缺少的组成部分，但也是最容易被用户忽略的部分【l 引。 因此，数字化工作流程中涉及到的各种因素都有可能成为影响光敏c t p 成像质量的因素。 3 1 1 成像设备 光敏c t p 成像所使用的制版机主要为内鼓式直接制版机。c t p 直接制版机影响光敏 c t p 成像质量的因素主要是直接制版机所使用的激光，具体表现在以下几个方面【1 2 】1 2 0 】： ( 1 ) 激光束的直径和光强 l o 激光束的直径和光强决定印版图文的清晰度及分辨率。激光束的直径越小，光束的光 强分伟越接近矩形( 理想分向) ，图文的清晰度越高。 ( 2 ) 激光束的输出功率和能量密度 对印版成像而言，单位面积上产生的激光能量越高，曝光速度越快。但是激光功率过 高会缩短激光的工作寿命，降低激光束的分布质量，所以功率不宜过高。 ( 3 ) 扫描精度 扫描精度取决于系统的机械及电子控制部分。如柯达公司的s q u a r es p o t ，利用光阀切 去光点周围能量较低的部分，使整个光点面积的能量一致，光点边缘区域只有0 2 u m ， 有效改善了网点边缘的成像质量。 而爱克发公司的x c a l i b u r 系列制版机和网屏公司的p l a t e r i t e 制版机都采用高精度光学 元件- g l v 光栅光阀实现高分辨率扫描制版，动态控制激光能量，达到改善网点质量的目 的。 3 1 2 成像材料 光敏c t p 成像的成像材料无非是光敏c t p 版材，版材作为光敏c t p 成像的原材料， 其质量的好坏直接关系到光敏c t p 成像质量的优劣，是控制光敏c t p 成像质量的关键性 因素。 对于c t p 版材，其影响c t p 成像质量的因素主要有以下几个方面： ( 1 ) 版基【2 i j 。对于c t p 版的版基，要求版面干净整洁，无折痕，无氧化斑点，无污 脏，无划伤：要求版基粗化要适度，砂目均匀，砂目深度为0 0 5 - 1 0 0 u m ，砂目深度误差 小于0 0 2 u r n ；要求版基厚度在0 1 5 - - 一0 3 0 m m 之间，厚薄均匀，同一版材上的厚度误差小 于o 0 3 m m ；要求印版尺寸的稳定性好，不易发生变形。 ( 2 ) 感光胶层的涂布。c t p 版的感光层厚度直接决定了印版分辨率大小及网点再现 性，要求感光层涂靠要均匀，厚薄适度，并且感光层的厚度应以涂层刚好覆盖住版基砂目 为剖2 2 j ；要求版面无起泡、无伤痕。 ( 3 ) 对于不同批次的版材，版材的成像性能会因不同批次版材的敏感度、周围环境 温湿度、储存时间及条件、显影冲洗及激光光源等许多条件的变化而发生一定程度的改变， 这种改变的幅度通常是1 0 。在版材成像性能已经发生1 0 变化的情况下，仍要达到 不超过1 的最终成像网点密度的控制要求，才能最大限度地减少印刷调节工序，缩短 印刷准备时间。因此，若更换了一批新的印版，应当重新调整印版校币曲线值。即当设备 在标准的工作状态下重新测量印版上的阶调值，重新输入校正值( 2 引。 3 1 3 成像环境 对于光敏c t p 成像技术来 兑，由于其所使用的版材主要为银盐型版材和光聚合型版 材，这两种版材对环境条件较为敏感，因此光敏c t p 成像技术对环境因素要求较高。 ( 1 ) 周围环境的温湿度。无论是光敏c t p 成像还是热敏c t p 成像对周围环境的温湿 度都有一定的要求，一般要求室内温度保持在2 3 - - + 2 ，相对湿度保持在5 5 5 r h 。周 围环境的温湿度是保证c t p 成像质量的一个重要前提。 ( 2 ) 版材的储存条件。版材的储存条件包括环境的温湿度以及所使用的光源。温湿 度条件同( 1 ) 中的温湿度条件相同。至于所使用的光源，由于光敏c t p 版材对可见光较 为敏感，因此，存放版材的版房所使用的光源必须是黄色安全灯，以防止版材发生曝光， 保证版材的质量。 ( 3 ) 光照条件。光敏c t p 成像的版房要求尽可能的避光，不允许有额外的光透射进 版房，防止版材曝光成像，保证c t p 成像的质量。 ( 4 ) c t p 版房的清洁。c t p 制版要求版面上千净整洁，不能有脏点、污脏，因此c t p 版房要求无灰尘、飞尘等杂物，防止其落到c t p 版材上，形成曝光成像后的脏点。 3 1 4 操作人员 思想决定行动，行动养成习惯。操作人员作为生产过程中最活跃的因素，其工作习惯 的好坏、专业技能的高低，直接影响到生产的顺利进行，甚至是产品的质量。 操作人员要发挥作用，一要有技术、业务水平，即能力；二要有积极性、责任心，即 肯将能力付诸实践并取得良好的效果。这两者归结为职工素质【2 2 1 。这就需要对操作人员进 行定期的培训和学习。通过外派人员、引进力量、就地讲解等方式有效地吸取先进的工艺 方法和实用的操作技能，以提高操作人员的专业素质。为保证产品质量，还需要定期地组 织有关人员学习工艺标准及相关的工艺管理实施细则，使其形成规范操作的意识。 3 2 光敏c t p 成像的工艺过程 本节主要是从光敏c t p 成像所采取的工艺流程、c t p 计算机直接制版机的校准、曝光 测试和显影测试四个过程来进行分析的。 3 2 1 工艺流程 c t p 成像的工艺流程主要包括接受客户的电子文件、预检、d t p 、数码打样、c t p 等 工序，图3 2 为c t p 成像的工艺流程图。在这里主要讨论能够影响到c t p 成像质量的线 性化补偿曲线的生成。 图3 2c t p 成像的工艺流程图 c t p 计算机直接制版工艺与传统制版工艺相比，虽然有一些传统制版工艺无法比拟的 优势，例如，提高了工作效率，节省了劳动力，降低了生产成本等，但是如果我们将传统 1 2 制版i = 艺的印品与c t p 工艺的印品放在一起比较的话，会发现c t p 工艺的印品的中i n j 调 沉闷、发暗，暗调层次出现并级现象。这是因为从印版到印刷品，同样的数字文件，传统 制版的印版上的网点面积率比c t p 制版的印版上的网点面积率要小，但是二者却要经过相 同的网点扩大。例如，同样的5 0 的数据文件，经过传统制版后，印版上的网点面积率为 4 4 ，而经过c t p 制版后( 未经过线性化补偿曲线调整) ，印版上的网点面积率仍为5 0 ， 那么经过同样的印刷过程，网点扩大率为1 5 ，则传统制版工艺的印品上对应的网点面积 率为5 9 ，而c t p 工艺的印品上对应的网点面积率为6 5 。图3 3 所示为c t p 计算机直 接制版工艺与传统p s 版制版工艺的网点转移比较。 传 统 p s 版 制 版 图3 - 3c t p 计算机直接制版工艺与传统p s 版制版工艺的网点转移比较 c t p 计算 机直 接制 版 为了改善c t p 直接制版工艺的印品质量，我们需要对c t p 工艺进行线性化曲线补偿 调节，使其输出的印版上的网点小于实际的网点大小，以使利用c t p 工艺制得的印品看起 来与传统制版工艺制得的印品具有相同的视觉效果。 在实际印刷生产当中，由于承印物不同、印刷机不同、油墨的特性不同、客户的要求 不同，其网点扩大补偿也不同。例如单张纸印刷机铜版纸的中间调网点扩大限制在1 0 1 2 ，而新闻纸卷筒纸印刷机的中间调网点扩大限制在2 0 - - - 2 5 【2 4 】。c t p 工艺的网点补 偿曲线既可以采用现有工艺输出网点扩大测试文件，上印刷机测试，也可以采用直接通过 校准的c t p ，输出网点扩大测试文件，上印刷机印刷测试。 3 2 2 设备校准 c t p 直接制版机使用时必须进行线性化校准，线性化校准的目的是保证c t p 版材上的 网点j 下确还原。c t p 制版机首先要接受前端数据，这些数据要准确地传递到印版上，曝光 量、显影时间、温度和药水补充量，都直接影响输出到印版上的网点质量。因此，必须精 心做好c t p 直接制版机的线性化校准，在稳定的显影条件下选择合适的激光头焦距、激光 头的变焦距离、激光的发光功率以及滚筒的转速，使之相互匹配，达到最佳的曝光效果， 从而保证c t p 直接制版机上的网点精确还原1 2 引。 在校准过程中要注意，使用不同的c t p 版材时，因为光灵敏度不一致，c t p 需要对激 光功率进行调整，使用不同的输出分辨率时，激光功率也需要进行调整；c t p 工艺中，显 影条件是比较稳定的，但是对于药水补充量要控制合理；保证显影条件的稳定，做到显影 液浓度的一致性。 3 2 3 曝光测试 曝光测试主要是为了确定c t p 直接制版机的最佳曝光条件，是保证印刷品质量的基础 和i j 提。c t p 计算机直接制版机曝光参数的设置主要包括激光头的焦距( f o c u s ) 、激光头 的变焦距离( z o o m ) 、激光的发光功率( l i g h t ) 以及滚筒的转速( d r u ms p e e d ) 。这些因 素之问都是相互影响，相互制约的。 c t p 直接制版机开始工作以后，根据前端传来的数据信息，激光头会立即调整它与贴 附在曝光滚筒的印版上曝光点的位置，寻找最合适的曝光距离。因此，焦距值直接影响了 最后的曝光质量。印版滚筒沿轴向转动，而激光头是沿着x 轴方向移动的，激光头也会根 据滚筒的转动不断调整焦距，以确保印版上潜像的清晰度。同时印版滚筒的转速对曝光的 结果也会有一定影响。对于同一种版材，滚筒转速越高，单位时间内接收到的辐射能量越 低；相反，滚筒转速越低，单位时问内接收到的辐射能量越高。这两者始终相互关联。激 光的发光功率决定了激光的强弱。对于同一种版材，如果激光功率值设定过高，就会导致 曝光过度，并且浪费激光寿命；如果激光功率值过低，就会导致曝光不足【26 。因此，这四 个因素对曝光效果的好坏起着至关重要的作用。 3 2 4 显影测试 显影测试是为了确定显影液的浓度、显影液的温度以及显影速度三个因素1 2 7 。 ( 1 ) 显影液的浓度 显影液的浓度，一般是指显影液中所含显影主剂的量的多少，浓度过高会导致显影过 度；浓度过低会导致显影不充分，使网点增大严重。c t p 工艺流程中一般采用与版材配套 的显影液。在实际生产中，如果版材曝光正常，那么显影后5 0 的网点不会超过5 l ( 未 经过线性化补偿曲线的调整) ，否则应更换显影液。 ( 2 ) 显影液的温度 一般情况下，显影液的温度越高，显影速度越快，但温度过高会导致显影过度；温度 过低会导致显影不充分，使网点增大严重。一般在显影液生产厂商推荐的显影温度范围之 内配合显影速度和曝光参数进行调节。 ( 3 ) 显影速度 在显影温度恒定的情况下，显影速度过快会导致显影不充分，网点发虚，网点增大严 重；显影速度过低会导致显影过度，阶调丢失。一般在显影液生产厂商推荐的显影速度范 围之内配合显影温度和显影参数进行调节。 1 4 3 3 光敏c t p 成像的质量控制 光敏c i p 成像的质量控制包括微观质量控制和宏观质量控制两个方面。微观质量控制 主要是指印版一e 的网点再现和印版的分辨率。宏观质量控制主要是指印版的输出稳定性和 版面的表面均匀性。 3 3 1 质量控制要素 光敏c t p 成像的质量控制要素主要包括印版、曝光参数、显影条件三个方面。 ( 1 ) 印版【2 1 1 印版影响成像质量的因素主要包括印版的感光度、印版的分辨率与网点再现性以及操 作性与印刷特性。 感光度高。c t p 版材必须满足激光在短时间内曝光的过程控制要求，激光器经济 耐用。感光波长必须由常规p s 版的紫外区移向可见光或红外区，曝光速度比常规p s 版高 近万倍，曝光能量应在1 0 0 u j c m 2 以下。 分辨率与网点再现性好。c t p 版材主要用于高质量彩色印刷，必须感光度高，分 辨率好，网点再现能力强，耐印力高，易于处理，反差高。制版机的输出扫描分辨率应大 于2 0 0 0 d p i ，图像的阶调再现范围应在2 9 8 之间，加网线数1 7 5 线英寸以上。 操作性与印刷特性好。要求显影液符合有关排放标准，印刷适性、耐印力等符合 印刷要求。 ( 2 ) 曝光参数 曝光参数的设置主要是指激光头的焦距( f o c u s ) 、激光头的变焦距离( z o o m ) 、激光 的发光功率( l i g h t ) 以及滚筒的转速( d r u ms p e e d ) 这四个要素。 在实际生产中，c t p 直接制版机曝光参数的设置一般是由设备生产商的工程师根据企 业的实际情况进行调试的，并且一般制版机都带有自己内部的曝光参数测控条，通过测控 条上的色块或图案可以很方便地检测印版曝光量是否合适，激光头聚焦是否j 下确等硬件设 备的状态【2 8 】。 ( 3 ) 显影条件 除免处理版材外，常见c t p 版材经正常曝光后，还需在冲版机里进行正常的显影爿能 得到印刷用版，因此需对冲版机的显影条件进行测试和监控，如显影液的浓度、显影液的 温度以及显影速度等三个方面。如果使用c t p 厂家推荐的显影液，可使用厂家的设定值； 如果不是厂家推荐的显影液，需要进行版材和显影液的匹配测试。 3 3 2 质量控制方法 在实际的印刷生产过程中，为了能够实时监控图像复制、处理、传递的质量，我们可 以借助信号条、测试条和控制条来对印版的成像质量进行控制。 ( 1 ) 信号条 信号条主要用于视觉评价，功能较少，只能表达印刷品的外观信息，是一种定性的质 量评价方式。如g a t f 彩色信号条等。 ( 2 ) 测试条 测试条是以密度计检测评价为主的多功能标记元件，并借助图表、曲线进行计算，通 过定量方式评价图像质量。如布鲁纳尔测试条。 ( 3 ) 控制条 控制条结合了信号条和测试条的功能，从定性和定量两方面对图像质量进行评价与控 制。如靠鲁纳尔第三代测试条。 3 3 3 质量控制的评价 光敏c t p 成像质量控制的评价主要可以通过检测印版的外观、版式规格、图文内容、 网点质量、图文深浅五个方面来进行【2 9 j 。 ( 1 ) 印版的外观 印版的外观质量主要是指印版外表的性能状态，一般多采用目测法检查。对印版外观 质量的基本要求是：版面平整、干净，擦胶均匀，无破边、无折痕、无划痕、无脏物和墨 点等。 ( 2 ) 版式规格 印版的版式规格包括版面尺寸、图文位置、咬口尺寸、后加工关系等，依据制版工艺 单和印刷机规格所要求的版式规格对照检查。版式规格的质量标准是：印版尺寸准确，误 差小于0 3 m m ，套色版之间的尺寸误差小于0 1 m m ，图文端j 下无歪斜现象。 ( 3 ) 图文内容 对印版图文内容检查的基本质量要求是：文字正确、无残损字、