工艺技术_计算机直接制版原理及工艺

第七章计算机直接制版原理及工艺 主要内容 计算机直接制版概述计算机直接制版系统计算机直接制版版材其它计算机直接制版技术 第一节计算机直接制版概述 一 计算机直接制版概念二 计算机直接制版的发展三 计算机直接制版特点 一 计算机直接制版概念 所谓计算机直接制版 Computertoplate 简称CTP 就是用计算机把原稿文字图像经数字化处理和排版编辑 直接在印版上进行扫描成像 然后通过显影 定影等后处理工序或免后处理制成印版 二 计算机直接制版的发展 CTP Computer to plate 技术出现于十九世纪八十年代 到了九十年代 设备制造厂商与印刷厂家密切配合 加速了这项技术的研究开发步伐 并在此期间达到了成熟和工业化应用的程度 于是 在1995年Drupa印刷展览会上 展出了42种CTP系统 三 计算机直接制版特点 计算机直接制版标志着印前工作流程的完全数字化计算机直接制版大大提高了制版效率和制版质量计算机直接制版为企业提供了更高的经济效益 第二节计算机直接制版系统 一 CTP的基本工作原理二计算机直接制版系统构成三 CTP设备分类四 CTP系统的要求五 设备主要供应商 一 CTP的基本工作原理 CTP直接制版机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 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200 500束 极细的激光束每束光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 几百束微激光直接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 CTP的工作原理图 二 计算机直接制版系统结构 计算机直接制版 CTP 一般由三个部分组成 计算机 成像系统和印刷版材 计算机成像系统印版 三 CTP设备分类 CTP直接制版机一般分成内鼓式 外鼓式 平台式三大类 一 内鼓式直接制版机内鼓式成像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在印刷版上 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 1 优点 1 扫描速度快 目前较先进的紫激光技术多采用这种激光方式 2 印版不动 机械稳定性好 3 采用单激光头 价格相对便宜 4 上下版方便 可支持多种打孔规格 2 不足 1 不适合大幅面的印版 2 不适合热敏版 网点受激光强度及显影处理会有变化 二 外鼓式直接制版机外鼓式成像是将版材包紧在滚筒表面上 当滚筒以每分钟几百转的速度沿圆周方向旋转时 版材会随着滚筒以相同的速度旋转 与此同时激光照射在印版上 从而完成对印版的扫描 1 优势 1 外鼓式的优点是适用于大幅面印版的作业 多适用于热敏版材 采用多光束激光头 由于热敏式印版所需要的热量大 光源必须要有较大的功率 采用外鼓式制版机可以把光源的定位靠近印版 2 印版安装在滚筒外面 与印刷机上印版状态一样 能够模拟印刷机的弯版曲率 保证精度 2 不足 1 适用的版材规格少 2 滚筒不能高速旋转 上下版慢 在滚筒转动时要保证转动稳定 需要特定的配重平衡装置来维持印版的平衡稳定 3 激光束多 偏移量很大 影响网点成像质量 需要进行补偿 三 平台式直接制版机平台式直接制版设备比滚筒式结构的设备简单得多 无论自动还是手动 其装版和卸版都非常容易 而且大多数打孔系统都可以在平台式的设备上轻而易举地使用 平台式技术又分为单束激光系统和多束激光系统 1 单束激光系统大多数平台式系统都使用一个转镜系统 使单束激光折射在印版表面 在单束激光系统中 印版被装在版台上向前运动 其运动的方向与激光扫描的方向垂直 其向前运动一个像素距离的时间 与激光从左至右扫描印版所需的时间是一致的 由于单束激光在扫描过程中 在印版的横向往复运动 其镜头到印版的距离是在不断地变化的 2 多束激光系统一些公司的产品也采用是平台式结构 在保持快速自动上版和卸版技术的同时 加大了所能处理的印版尺寸 Bcrco公司的产品使用了4 6个激光头 每一条激光扫描线是由3 5束激光构成的 使用时将这些激光束用光学和数字式的方式结合在一起 生成一条激光线 大大提高了成像速度和成像面积 1 优点 1 机械结构简单 设备维护要求较低 上下版容易 稳定性好 2 扫描速度高 价格相对便宜 3 可同时支持多种打孔规格 2 缺点 1 占地面积较大 2 不适合于大幅面印版作业 多用于报纸制版 四 CTP系统的要求 首先 要注意与前端系统的接口技术 其次 要求企业建立一整套新的电子文件管理系统 完善数据保存及检索技术 然后 对彩色管理技术和RIP技术的要求也很重要 五 设备主要供应商 CTP设备的供应商大多来自美国 以及德国 日本在美国设立的公司 大幅面设备的提供厂商有爱克发 巴可 Creo 海德堡 Gerber ECRM Optronics 赛天使美国印前公司 美国网屏公司等 中小幅面的生产厂商有 PrintWare公司 杜邦公司等多家 提供专用于报纸的设备有Creo公司 Krause公司等 第三节计算机直接制版版材 一 银盐版材二 热敏版材三 光聚合版材四 喷墨版材 对应于计算机直接制版设备的多样性 目前在市场上出现的版材也是多种多样的 大致可以分为银盐版材 热敏版材 光聚合型版材和喷墨版材四大类 一 银盐版材 主要有银盐与PS版复合型版材 向上扩散型版材和向下扩散型版材三种类型 1 银盐与PS版复合型直接版材主要利用银盐乳剂层的高感光度和宽感色范围完成版材的激光直接扫描成像 这种版材结构复杂 而且需要多次曝光和显影 定影 等后处理 工艺烦琐 2 向上扩散型直接版材由版基 银盐乳剂层和物理显影核层构成 激光扫描成像后 进行扩散显影 没有曝光区域的银离子向上扩散 在表层物理显影核的作用下还原成金属银 成为亲油表面 曝光区域的表层仍然为乳剂层 具有良好的亲水性 3 向下扩散型银盐版材由具有良好亲水表面的铝版基 物理显影核层和银盐乳剂层构成 激光扫描成像后 进行扩散显影 曝光区域的银离子向下扩散 在底层物理显影核的作用下还原成金属银 成为最后的亲油表面 然后将乳剂层去掉 曝光区域的亲水版基表面裸露出来成为亲水层 这种版材具有非常高的感光度和感色范围 耐印力也非常高 适合于高档商业印刷 二 热敏版材 热敏版材的发展一直垄断直接版材的市场 红外热敏版材大致可以分为两大类型 即 热烧蚀型直接版材和非热烧蚀型直接版材 非热烧蚀又分为热交联 热转移和热致相变化三种 1 热烧蚀版材 这种版材由斥油的硅胶表面层 光热转换层 吸光层 亲油底层和版基构成 硅胶表面层将构成最终的非印刷表面 在热的作用下会随光热转换层的汽化作用而被去掉 从而使下面的亲油层裸露出来成为接受油墨的印刷表面 光热转换层的主要作用是吸收扫描激光发出的光能 并有效地将吸收的光能转换成热能 使版面的温度升高达到汽化温度水平 2 热交联版材由热敏涂层和亲水版基构成 热敏涂层一般由 碱 水溶性成膜树脂 如 酚醛树脂 热敏交联剂和红外染料构成 亲水版基可以使用与传统PS版完全一样的铝版基 热转移版材和热致相变化版材都属于成像后不再需要化学后处理就可以印刷的无后处理直接版材 ProcesslessCTPlate 而且在激光扫描成像过程中也不会产生烧蚀碎片和汽雾等废弃物 三 光聚合版材 这类版材通常由铝版基 感光层和表面层构成的 光聚合层主要由聚合单体 低聚物 引发剂 光谱增感剂和成膜树脂构成 引发剂一般采用量子效率高的多元引发剂体系 光谱增感剂的作用是有效地将引发剂的感光范围延伸到激光的发光波长区域 主要有两种基本类型 一种是在传统的PS版的感光层上涂布一层能够接受油墨的受像层 另一种就是一种具有优良亲水和保水性能的基材 如传统PS版的铝版基 喷墨直接版材利用计算机控制喷头的往复机械运动实现扫描 将油墨直接喷射到PS版感光层表面的受像层或亲水基材上形成油墨影像 四 喷墨版材 一 柔印计算机直接制版计算机直接制取柔性版的方式有两种 一种激光成像制柔印版 另一种是直接激光雕刻印版 前者是使用计算机直接制版系统 用数字信号指挥YAG激光 产生红外线 在涂有黑色合成膜的光聚版上 通过激光将黑膜进行烧蚀而成阴图 然后进行与传统制版方法相同的曝光 冲洗 干燥 后曝光等加工步骤 制成柔性版 后者是以电子系统的图像信号控制激光直接在单张或套筒柔性版上进行雕刻 形成柔性印版 第四节其它计算机直接制版技术 一 CDI计算机直接制版系统CDI数字制版工艺流程如下 装版一激光成像曝光一背曝光一主曝光一冲洗一烘干一去粘一后曝光 1 装版曝光前 柔性版材被安装在可快速转动的滚筒上 2 激光成像曝光由桌面系统传来的数字信号 通过计算机控制柔印直接制版机CDI内的YAG激光 滚筒旋转 激光头沿着滚筒轴向移动进行曝光 3 UV背面曝光激光成像后 将DPS版从CDI中取出 放人带有UV A光源的传统曝光机中进行背面曝光 4 UV主曝光图文部分的黑色表层被灼烧洞穿后 就可以进行主曝光了 此时黑色表层遮光材料只是充当底片的作用 5 冲洗UV曝光后 将DPS版送入传统冲版机中冲洗 黑色表层遮光材料与未曝光部分的树脂被溶解一起被冲走 形成凸起的图文部分 6 干燥将印版上的溶剂残余物去除 7 后曝光进行充分的UV曝光 二 激光直接雕刻制版系统1 系统组成激光直接雕刻制版系统也是计算机直接制版系统的一种形式 系统主要由两大部分组成 其一是桌面出版系统 其二是激光雕刻系统 2 雕刻印版的种类及应用激光直接雕刻柔印版主要有激光雕刻橡皮印版 无接缝橡皮印版滚筒和无接缝橡皮套筒印版 计算机直接制丝网版技术是丝网印刷中图像载体的数字化生产 直接通过计算机控制 在模板或丝网上输出 大多数计算机直接制丝网系统使用喷墨技术 在丝网上喷涂热蜡或油墨 二 丝印计算机直接制版 首先 丝网必须采用封闭层 乳剂 模板材料 做衬底 印刷图像通过喷墨的油墨 成膜物质 加在衬底涂层上 然后再用曝光来固化模板