第三章 計算機(jī)直接制版技術(shù)

章計算機(jī)直接制版技術(shù)

節(jié)計算機(jī)直接制平版技術(shù)

節(jié)計算機(jī)直接制凹版技術(shù)

節(jié)計算機(jī)直接制柔性版技術(shù)

節(jié)計算機(jī)直接制絲網(wǎng)版技術(shù)

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第一節(jié)計算機(jī)直接制平版技術(shù)

通常所述CTP技術(shù)即計算機(jī)直接制版技術(shù)（Computer-to-Plate），目前該技術(shù)替代了傳統(tǒng)的銀鹽制版工藝，在各類印刷方式中都獲得了大量的應(yīng)用。在膠印工藝過程中的CTP技術(shù)為計算機(jī)直接制平版技術(shù)，是指將數(shù)字頁面經(jīng)過RIP后的加網(wǎng)信息，通過計算機(jī)直接直版機(jī)在CTP印版上直接輸出網(wǎng)點(diǎn)來制作印版的工藝技術(shù)流程。CTP技術(shù)是目前膠印制版的主要生產(chǎn)方式，CTF技術(shù)已經(jīng)大量萎縮。

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一、CTP設(shè)備

從結(jié)構(gòu)上分為內(nèi)鼓式、外鼓式和平臺式三種。

從版材特性上分為熱敏型CTP和光敏型CTP兩類。

2021/6/273①內(nèi)鼓式直接制版機(jī)

內(nèi)鼓式直接制版機(jī)是指在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部安裝CTP印版，通過安裝在沿鼓軸線方向運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)反射鏡，將掃描激光束以90°角反射到真空吸附于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的CTP版材上的設(shè)備。激光束的光點(diǎn)大小可根據(jù)成像版材的分辨率來改變，具有版材表面與轉(zhuǎn)鏡之間的距離保持恒定不變，光點(diǎn)大小和聚焦在成像版材的各部位相同，無需復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

2021/6/274內(nèi)鼓式直接制版機(jī)2021/6/275內(nèi)鼓式制版機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1)光源單一，避免了激光束間的相互調(diào)節(jié)；2)采用一次性光學(xué)元件，更換時只需調(diào)換激光頭；3)掃描速度快，精度高，穩(wěn)定性好；4)支持多種打孔規(guī)格，設(shè)計簡便；5)成像時版材固定不動，整體結(jié)構(gòu)簡單。內(nèi)鼓式制版機(jī)的缺點(diǎn)：1)不能使用一般的激光二極管；2)光學(xué)路徑長，抖動敏感；3)顯影復(fù)雜。2021/6/276

②外鼓式直接制版機(jī)

外鼓式直接制版機(jī)是指版材安裝在圓柱滾筒的外側(cè)，曝光時滾筒轉(zhuǎn)動，激光頭橫向移動，單束或多束的激光束垂直于圓柱滾筒軸線在圓柱滾筒外面的版材上曝光成像的設(shè)備。

2021/6/277外鼓式直接制版機(jī)2021/6/278外鼓式制版機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

1)采用多束激光曝光成像，滾筒轉(zhuǎn)速較低，不超過1500轉(zhuǎn)/分；

2)光路短，利于曝光成像；

3)光學(xué)系統(tǒng)不依賴于照排幅面。

外鼓式制版機(jī)的缺點(diǎn)：

1)光束間的相互調(diào)節(jié)不當(dāng)會產(chǎn)生“條狀效果”；

2)采用多光學(xué)元件組合，光路復(fù)雜；

3)打孔裝置較難和制版機(jī)一體化。

2021/6/279Leopard800滾筒外觀圖HeidelbergCTP滾筒外觀圖2021/6/2710

③平臺式直接制版機(jī)

平臺式直接制版機(jī)是指將版材裝在平臺之上，通過曝光時平臺板向前水平移動以及激光頭與平臺保持垂直方向水平移動來完成曝光成像的設(shè)備。

2021/6/2711平臺式直接制版機(jī)2021/6/2712平臺式制版機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

1)結(jié)構(gòu)簡單，容易維護(hù)；

2)上下版容易，穩(wěn)定性好，成本低；

3)裝版速度快，生產(chǎn)效律高；

4)可同時支持多種打孔規(guī)格。

平臺式制版機(jī)的缺點(diǎn)：

1)曝光區(qū)域小，目前最大寬度只能達(dá)到62cm；

2)激光點(diǎn)有光學(xué)變形；

3)激光光路長短不同，要求持續(xù)變焦；

4)光學(xué)路徑長；

5)抖動敏感。

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二、CTP版材

(1)CTP版材的要求

①感光度高

CTP版材曝光速度比常規(guī)PS版高萬倍，曝光能量多在100mJ/cm2以下。因此，要求感光波長位于特定的波長范圍，而且必須滿足激光在短時間內(nèi)曝光的過程控制要求，同時，激光器還要經(jīng)濟(jì)耐用。

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②分辨率與網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性

CTP制版機(jī)的輸出分辨率都大于2000dpi，圖像階調(diào)再現(xiàn)范圍在1%～99%，主要用于加網(wǎng)線數(shù)175dpi以上的高質(zhì)量彩色印刷。因此，版材要求感光度高、反差高、分辨率好、網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)能力強(qiáng)以及耐印刷率高。

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③操作性與印刷特性

CTP制版自動化程度高，多采用數(shù)字化控制，要求版材的印刷適性、耐印力等符合印刷要求，顯影液符合有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)成像機(jī)理，熱敏型CTP版可以分為熱交聯(lián)型、熱燒蝕型、熱熔融型、熱致極性轉(zhuǎn)化型及熱升華型等。具有可不經(jīng)過化學(xué)處理、無環(huán)境污染問題，耐印力高，網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性好，以及可明室操作等優(yōu)點(diǎn)。

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主要的熱敏CTP技術(shù)包括：

感熱固化技術(shù)、感熱分解技術(shù)、免處理熱敏技術(shù)。

2021/6/2717感熱固化技術(shù)：

采用熱交聯(lián)感應(yīng)型印版，激光掃描的熱能使印版聚合物中的酸性引發(fā)劑聚合形成潛影，再在高溫處理室烘烤后潛影部分充分聚合，形成固化在鋁基版上的不溶于堿顯影的交聯(lián)體，即曝光部分的圖文。

2021/6/2718感熱分解技術(shù)：

在親水的版基上涂覆不溶于堿溶液，且具有親油性能的感熱物資，紅外激光的曝光熱能使印版上感熱物資因受熱而發(fā)生物理或化學(xué)變化，變成可溶于堿液的物資，即親水的非圖文部分，而未曝光部分的感熱物質(zhì)保留在印版上，形成親油的圖文部分。

2021/6/2719免處理熱敏技術(shù)：

在印版版基上涂布親水性涂層，經(jīng)掃描曝光后，曝光區(qū)的涂層發(fā)生物理或化學(xué)變化，而變成親油的圖文部分，印版也無需再進(jìn)行顯影處理。

2021/6/2720(2)CTP版質(zhì)量檢測

CTP版是一種成熟的商品化版材，可直接用來制版，制版前需要對印版質(zhì)量進(jìn)行檢查，主要內(nèi)容：版材平整度、感光涂層的均勻度、版材四邊厚度和厚度誤差、感光度和顯影性能、網(wǎng)點(diǎn)分辨力和再現(xiàn)能力以及生產(chǎn)日期和保存期。

CTP制版對印版版材的要求主要包括觀平整、干凈、無劃傷、無折痕、無氧化斑點(diǎn)以及無污臟，厚度在0.15～0.30mm、厚薄均勻、同一版材上的厚度誤差小于0.03mm，砂目深度為0.05～1.0μm、砂目深度誤差小于0.2μm以及網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)范圍為0.5%～99.5％，耐印力高，著墨性能好，感光范圍穩(wěn)定。

2021/6/2721三、CTP制版流程

CTP制版流程：數(shù)據(jù)檢查、曝光模板選擇、曝光成像、印版沖洗及印版質(zhì)量檢查等。

(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與檢查

印前數(shù)據(jù)內(nèi)容、控制要素以及曝光數(shù)據(jù)的檢查。

(2)CTP參數(shù)設(shè)置

正確設(shè)置曝光條件、加網(wǎng)方式、版式模板等各項參數(shù)。

(3)曝光成像

曝光使感光版諸如溶解性、黏著性、親和性及顏色等性能發(fā)生變化，并利用這種性能變化在CTP版上形成成像的圖文信息和未成像的非圖文信息以即可見或不可見的影像。

(4)顯影沖洗

采用濕式化學(xué)處理或干式處理等方式對版面上曝光形成的圖文部位和非圖文部位進(jìn)行表面性能處理，建立親油性圖文基礎(chǔ)和親水性空白基礎(chǔ)，即顯影除去版面上空白部位的感光膜露出版基原有親水層，保留圖文部位的親油性感光膜，使版面達(dá)到滿足印刷要求的穩(wěn)定二相結(jié)構(gòu)表面。

(5)質(zhì)量檢查

仔細(xì)檢查CTP印版的質(zhì)量，對存在的臟點(diǎn)、污點(diǎn)或白點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)處理。

2021/6/2722第二節(jié)

計算機(jī)直接制凹版技術(shù)

一、電子雕刻制版

二、激光雕刻制版

三、激光腐蝕制版

四、電子束雕刻制版

2021/6/2723一、電子雕刻制版

傳統(tǒng)電子雕刻凹版的最大特點(diǎn)是以圖像處理后的膠片為原稿，利用電子雕刻機(jī)在銅印版滾筒表面直接雕刻出網(wǎng)穴制成印版，不需要碳素紙曬印和化學(xué)腐蝕。新型電子雕刻凹版技術(shù)采取無膠片電雕工藝，也稱計算機(jī)直接電子雕刻或數(shù)字直接雕刻凹版。

2021/6/2724計算機(jī)直接電子雕刻凹版具有網(wǎng)點(diǎn)大小和深度同時發(fā)生變化，共同反映層次深淺的特點(diǎn)，避免了化學(xué)腐蝕，制版工藝大為簡化，易于控制印版質(zhì)量，具備多種功能，可實現(xiàn)無縫拼版、雕刻速度快、畫面細(xì)膩、層次豐富等優(yōu)點(diǎn)，在包裝、印染行業(yè)中廣泛使用。

2021/6/2725二、激光雕刻制版

激光直接雕刻系統(tǒng)DLS(Direct-laser-system)是1996年由瑞士戴特威勒公司(MaxDaetwyerCorporation)開發(fā)研制的，在國外已成為凹版雕刻制版的主導(dǎo)雕刻技術(shù)。

雕刻原理是使用高能射線束作用于凹版滾筒表面的鍍層，使鍍層熔化和部分氣化以形成下凹的網(wǎng)穴。一個網(wǎng)穴由一個或者兩個脈沖形成，脈沖正好對準(zhǔn)網(wǎng)穴的中心。

主要適用煙包和防偽印刷。激光燒蝕技術(shù)在凹版廣泛應(yīng)用會隨著激光技術(shù)的發(fā)展而迅速普及，它無需機(jī)械調(diào)整、細(xì)紋和文字較清晰，比腐蝕更容易控制層次。

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激光直接雕刻系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)：

①質(zhì)量高且重復(fù)性好；

②雕刻速度快(雕刻速度比目前的電雕設(shè)備快幾十倍)；

③提高了滾筒油墨轉(zhuǎn)移率，降低了油墨消耗；

④可以將生產(chǎn)過程根據(jù)需要分步進(jìn)行或同步進(jìn)行。由于可以動態(tài)地控制激光束的直徑，網(wǎng)目中每個網(wǎng)穴的寬度和深度都可獨(dú)立形成。這種精確控制的激光雕刻技術(shù)具有印刷質(zhì)量完美、生產(chǎn)效率高、全自動化等優(yōu)點(diǎn)。

2021/6/2727三、激光腐蝕制版

1995年開發(fā)的激光腐蝕制版是一種將圖像數(shù)字文件、激光技術(shù)和化學(xué)腐蝕組合起來，利用YAG激光技術(shù)對涂布在凹版滾筒表面的感光性抗蝕劑成像，然后將滾筒進(jìn)行化學(xué)腐蝕，得到優(yōu)質(zhì)的印刷網(wǎng)穴。

工藝流程為：滾筒清洗-滾筒涂布-滾筒成像-滾筒腐蝕-滾筒清洗。

2021/6/2728四、電子束雕刻制版

電子束雕刻凹版制版是采用高能電子束對鍍銅的凹版滾筒表面進(jìn)行直接雕刻的一種技術(shù)。其工作原理是：電子束雕刻凹版使用的電子束由熱陰極產(chǎn)生，在2.5萬-5萬V電場加速下，將電子束直接射向滾筒表面，電子束在電磁場裝置下會受到會聚作用，匯聚為所需要的直徑，電磁場的匯聚作用又受到圖文信息的控制，從而達(dá)到控制網(wǎng)穴直徑大小的作用。電子束按所需網(wǎng)穴深度的大小在鍍銅層上作用一定的時間，也即由電子束作用在銅滾筒表面的時間長短控制網(wǎng)穴的深淺。

不足：由于空氣中的粒子對電子束的能量會有損失，因此，電子束雕刻凹版技術(shù)必須在真空裝置中來完成，使用電子束生產(chǎn)裝置和真空倉，造成電子束雕刻凹版系統(tǒng)成本過高，致使這種凹版制版技術(shù)難以產(chǎn)業(yè)化。

2021/6/2729第三節(jié)計算機(jī)直接制柔性版技術(shù)

兩種方式：激光成像制版

直接激光雕刻制版。

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一、激光成像制版

計算機(jī)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(jìn)行燒蝕而成陰圖，然后進(jìn)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(jī)器是Esko公司的CDI(CyrelDigitalImager)計算機(jī)直接版系統(tǒng)。

CDI數(shù)字制版工藝流程：裝版-揭去保護(hù)膜-激光成像曝光-背曝光-主曝光-沖洗-烘干-去黏-后曝光

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圖文部分的黑色表層被灼燒洞穿后進(jìn)行主曝光2021/6/2734

黑色表層遮光材料與未曝光部分的樹脂被溶解沖走，形成凸起的圖文部分2021/6/2735

將印版上的溶劑殘余物去除后曝光

進(jìn)行充分的UV曝光，使殘余的光敏聚合物完全硬化，見光聚合反應(yīng)徹底，降低版材的黏度。2021/6/2736二、激光直接雕刻制版激光雕刻柔性版是一種直接數(shù)字版(Direct-Digital-Form)，以電子系統(tǒng)的圖像信號控制激光直接在單張或套筒柔性版上進(jìn)行雕刻，形成柔性印版，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(jī)印刷，體現(xiàn)了高精度、簡便快速制版的優(yōu)勢，具有良好的發(fā)展前景。激光雕刻制版技術(shù)早在20世紀(jì)90年代就已在橡膠版雕刻中得到了應(yīng)用，但雕刻設(shè)備本身在像素尺寸、雕刻分辨率等指標(biāo)上尚不能滿足精細(xì)層次版的需求。近年來隨著激光雕刻技術(shù)的進(jìn)步，特別是像素尺寸、雕刻速度和版材的改進(jìn)，使得激光直接雕刻制版的質(zhì)量和水平明顯提高。2021/6/27371.系統(tǒng)組成激光直接雕刻制版系統(tǒng)主要由桌面出版系統(tǒng)和激光雕刻系統(tǒng)兩大部分組成。2021/6/27382.激光直接雕刻柔版的優(yōu)點(diǎn)柔版直接雕刻技術(shù)具很多優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在：①省掉了沖洗環(huán)節(jié)，節(jié)省大量費(fèi)用。②由于不必再對印版進(jìn)行干燥(通常普通柔版干燥時間長達(dá)2～3h)，因而可顯著縮短制版時間。③雕刻柔版可保證印版質(zhì)量穩(wěn)定，而在光聚合物印版的沖洗中，印版膨脹和干燥不良易造成印版厚度偏差。④直接雕刻柔版不再需要數(shù)字激光曝光制版系統(tǒng)所需要的一些設(shè)備(如曝光機(jī)、沖洗機(jī)、干燥器和后處理機(jī))，可減少投資。⑤整個工作流程全數(shù)字化，工藝過程大大簡化。2021/6/27393．激光雕刻印版的種類及應(yīng)用激光直接雕刻柔印版主要有激光