在印版上直接成像的CTP技術(shù)分為脫機(jī)直接制版和在機(jī)直接制版兩種,即所謂的CTPlate和CTPress。這里所說(shuō)的“機(jī)”指印刷機(jī)。前者是一種獨(dú)立于印刷機(jī)的直接制版系統(tǒng),通過(guò)一臺(tái)獨(dú)立的印版照排機(jī)將數(shù)字頁(yè)面直接轉(zhuǎn)換成印版,然后再用普通的印刷機(jī)進(jìn)行印刷,具有極大的通用性和靈活性,適合于所有類別的印刷。后者是一種印刷機(jī)和制版機(jī)一體化的直接制版系統(tǒng),直接將數(shù)字頁(yè)面掃描成像在印刷機(jī)的印版滾筒上,表現(xiàn)出設(shè)備的專用性。在機(jī)直接制版的特點(diǎn)是在掃描成像過(guò)程中計(jì)算機(jī)同時(shí)完成了套準(zhǔn)和墨量設(shè)置,因此具有極高的制版效率和更短的開機(jī)前準(zhǔn)備時(shí)間,非常適合于交貨期短,品種多變的短版印刷市場(chǎng)。
4-1.脫機(jī)直接制版技術(shù)
(1)掃描成像設(shè)備
無(wú)論從設(shè)備還是從版材的角度來(lái)看,脫機(jī)直接制版依然呈多元化和系列化發(fā)展趨勢(shì)。印版照排機(jī)的掃描機(jī)構(gòu)仍然是內(nèi)鼓、外鼓和平臺(tái)三種方式平分秋色(圖5),但掃描光源在原來(lái)的紅外激光?IR-LD(830nm)、YAG(1064nm)?,可見光激光光源?HeNe(635nm)、FD-YAG(532nm)、Ar+(488nm)?的基礎(chǔ)上又添加了紫外光源。
在紫外光源中,目前有兩種基本選擇,一種采用紫外激光二極管?UV-LD(390~410nm)?,另一種采用常規(guī)的高壓汞燈系列(250~400nm)。UV-LD由一家日本公司開發(fā)成功,據(jù)稱這種固體激光光源的壽命已經(jīng)能夠達(dá)到數(shù)千小時(shí),但目前功率還非常小,局限在數(shù)mW/cm2。這也是一種固體激光光源,與IR-LD相似,功率的進(jìn)一步提高還有比較大的空間。IR-LD光源的功率從數(shù)mW/cm2提高到數(shù)W/cm2,即提高了1千倍,花了不到十年的時(shí)間,估計(jì)UV-LD光源功率的提高不會(huì)花更長(zhǎng)的時(shí)間。與IR-LD相比,UV-LD光源最誘人的地方在其(1)高光學(xué)分辨力、(2)發(fā)光波長(zhǎng)處在傳統(tǒng)光化學(xué)感光材料的感光波長(zhǎng)范圍、(3)低價(jià)格。第(1)和(2)項(xiàng)特點(diǎn)來(lái)自于UV-LD光源的短波長(zhǎng),既減少了配套光學(xué)系統(tǒng)的精度和難度要求,同時(shí)也緩解了版材開發(fā)的難度。傳統(tǒng)的高感度光化學(xué)體系(如,光聚合)的感色范圍可以非常容易地調(diào)節(jié)到390~410nm波長(zhǎng)范圍,但是要進(jìn)一步紅移到532nm(YAG激光)和635nm(HeNe激光)就非常困難,基本上不太可能延伸到 780nm(IR-LD激光)。由于UV-LD激光具有的這些優(yōu)勢(shì),盡管這種光源在90年代末期才推向市場(chǎng),但立即得到巨大的響應(yīng)。很多著名的印版照排機(jī)廠商,如,Agfa、Barco、Escher-Grad、Krause、Purup-EskofoT等都在自己的設(shè)備上搭載了這種光源。
采用常規(guī)汞燈光源的印版照排機(jī)關(guān)鍵在掃描光學(xué)系統(tǒng),目前有采用光導(dǎo)纖維和所謂“光閥”技術(shù)(Light-valuve Technology)的Dicon系統(tǒng)(Purup-Eskofot公司)和采用數(shù)字微反射鏡芯片技術(shù)(DMmCigital Micromirror Chip)的UV-Setter系統(tǒng)(BasysPrint公司)。光閥技術(shù)是將常規(guī)的汞燈發(fā)出的紫外光束引導(dǎo)進(jìn)入光閥,光閥對(duì)紫外光束進(jìn)行調(diào)制,控制光束的工作狀態(tài)(On/Off狀態(tài)),然后再經(jīng)過(guò)光導(dǎo)纖維將調(diào)制后的光束引導(dǎo)到印版表面,對(duì)印版進(jìn)行曝光。光纖按照線陣列排列,覆蓋了印版的整個(gè)幅面,因此主掃描不涉及到任何光學(xué)部件做機(jī)械運(yùn)動(dòng),極大地提高了曝光掃描的速度(圖6)。數(shù)字微反射鏡芯片技術(shù)(DMmc)采用一個(gè)面陣列的數(shù)字反射微鏡系統(tǒng)(圖6)和常規(guī)紫外光源(如,高壓汞燈),微鏡系統(tǒng)集成了數(shù)十萬(wàn)個(gè)微小的反射鏡,每個(gè)反射鏡的反射狀態(tài)都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)獨(dú)立控制,因此從其上面反射的光束可以得到On/Off兩種狀態(tài)的調(diào)制,從而完成數(shù)字曝光控制。面陣列的微反射鏡系統(tǒng)只能覆蓋印版非常有限的區(qū)域,因此必須做XY方向的運(yùn)動(dòng),才能覆蓋整個(gè)印版表面。這種掃描結(jié)構(gòu)非常類似于傳統(tǒng)的連曬機(jī),要求移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有非常高的控制精度,特別在分辨力要求高的情況下尤其如此。
從版材開發(fā)的角度來(lái)看,紫外光掃描技術(shù),特別是采用常規(guī)紫外光源的掃描技術(shù)的出現(xiàn)極大地緩解了直接版材開發(fā)研究的難度。多數(shù)光化學(xué)材料體系,如,光聚合、光交聯(lián)、光致親和性變化,甚至傳統(tǒng)的PS版材料體系都非常容易在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)感光。只要最終到達(dá)印版版面的光束具有足夠的強(qiáng)度(要求光束在掃描光學(xué)器件的傳輸和調(diào)制過(guò)程中光能的損失減少到最低限度),就有可能實(shí)現(xiàn)可以接受的掃描成像速度。因此,人們提出了傳統(tǒng)版材(如,PS版)直接制版的概念,即所謂的CTcP(Computer To conventional Plate)。從遠(yuǎn)期目標(biāo)來(lái)看,UV-LD激光和傳統(tǒng)紫外光源掃描技術(shù)將直接影響今后直接制版技術(shù)的發(fā)展方向。在此之前,紅外激光熱敏成像體系呼聲非常高,被認(rèn)為是直接制版今后發(fā)展的方向,相應(yīng)的設(shè)備和版材開發(fā)研制成為直接制版技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn)。紅外激光熱敏成像的最顯著優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在(1)明室操作性能、(2)成像能量閾值明顯(即,成像過(guò)程無(wú)能量累積效應(yīng))和(3)技術(shù)成熟的高功率固體紅外激光光源(IR-LD和YAG),但是致命的弱點(diǎn)是敏感度(感光度)非常低。熱敏成像材料體系多數(shù)依靠物態(tài)的變化實(shí)現(xiàn)成像記錄,如,熱致融化、熱致汽化、熱致相變化、熱致化學(xué)反應(yīng)等等,要求溫度必須達(dá)到相應(yīng)物態(tài)變化的溫度以上。因此,物理刺激源(激光或加熱頭)必須具備足夠的強(qiáng)度(功率)才有可能使被版材吸收的能量全部貢獻(xiàn)于溫度的升高(近似于絕熱條件),從而達(dá)到足以導(dǎo)致物態(tài)變化的溫度,否則,吸收的能量會(huì)在與環(huán)境的熱交換中消失,版材的溫度達(dá)不到足以使物態(tài)變化的溫度。這是熱敏成像體系為什么一般沒有能量累積效應(yīng)(→可以實(shí)現(xiàn)明室操作)和具有明顯的成像功率閾值(→影像邊緣清晰,高反差)的原因。另一方面,物態(tài)變化需要比較高的能量,而且一般難以引入連鎖反應(yīng)機(jī)制(即,所謂的增幅機(jī)制),因此敏感度(感光度)都比較低,最低成像曝光量一般在數(shù)百mJ/cm2以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它的成像材料體系,如光交聯(lián)/光改性(數(shù)十mJ/cm2?、光聚合(數(shù)十μJ/cm2)、銀鹽及靜電照相體系(數(shù)μJ/cm2)等等。為了彌補(bǔ)熱敏成像體系低感光度的缺點(diǎn),一般都需要采用W/cm2級(jí)以上的大功率激光器,以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用需要的制版速度,這并不是一種十分有利的選擇。從發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看,在脫機(jī)直接制版領(lǐng)域,紅外熱敏成像體系和紫外光敏成像體系肯定會(huì)成為今后的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。

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