数字印刷第四章

第四章：计算机直接制版技术数字印刷与计算机直接制版技术主要内容CTP技术概述脱机直接制版系统脱机直接制版输出设备光源直接制版版材CTcP成像技术CTP印版的显影CTP版材性能评价其它计算机直接制版技术CTP技术概述一、计算机直接制版概念二、CTF与CTP工艺比较三、计算机直接制版的发展四、制约当前CTP发展的因素成像技术分类CTP的概念:简单地讲，CTP是从计算机到印版、印刷机、样张和纸张或印刷品的英文缩写。脱机直接制版(CTPlate)在机直接制版(CTPress)直接打样(CTProof)数字印刷(CTPaper/Print)在印版上直接成像的CTPlate和CTPress在承印物上直接成像的CTProof和CTPaper/Print在机直接制版和脱机直接制版在机直接制版系统脱机直接制版系统制版机和印刷机合二为一制版机和印刷机分体CTF与CTP工艺比较相同点计算机输出胶片和计算机直接制版工艺在图文信息输入、文字排版、图文合一、图形图像处理、拼大版等方面基本相同。不同点•打样方式不同不同点•工艺步骤的顺序不同计算机输出胶片工艺为：图文制作→拼大版→RIP处理→分色胶片记录→晒打样版→机械打样→客户认可→晒印刷版→印刷；或者图文制作→拼大版→数字彩色打样→客户认可→RIP处理→分色胶片记录→晒版→印刷。计算机直接制版工艺为：图文制作→拼大版→数字彩色打样→客户认可→RIP处理→印版记录输出→印刷；或图文制作→拼大版→RIP处理(面向多种输出的一次性RIP)→数字彩色打样→客户认可→印版记录输出→印刷。不同点•印前系统的功能和配置不同•记录输出的版面方向设置不同•网点传递的设置不同计算机设置网点→胶片网点的补偿(记录输出线性化)、胶片网点→印刷网点的扩大(含晒版)补偿计算机设置网点→印版网点的补偿（记录输出线性化）、印版网点→印刷网点的扩大补偿。•印版的网点再现范围不同计算机直接制版的发展CTP（Computer-to-plate）技术概念提出于20世纪70年代1975年计算机直接制版的概念首先试用于静电印版1978年美国人又提出了计算机直接制作胶印印版的构想进入80年代，经过一段时间的研发以及计算机软件及硬件技术的不断进入印刷领域，计算机直接制版技术开始进入凹印和柔印工业。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。制约当前CTP发展的因素输出设备及其附设部件价格高服务器、网络工作站、数字拼版版材价格高工艺流程的数字化，需要企业进行技术改造处理数字数据、原有胶片还需要数字化、重新制作操作者素质很难达到要求脱机直接制版系统系统构成包括硬件系统和软件系统硬件系统如：CTP曝光机械、计算机等软件系统如：输出控制软件、流程软件等CTP数码印刷版材，如热敏CTP版材、银盐CTP版材，紫激光CTP版材、光聚合CTP版材及其它。CTP印版输出系统和相应的CTP数码印刷版材CTP印版输出系统典型的系统组成结构成像设备成像材料数字化工作流程数字环境脱机直接制版的优势竞争面具体表现高质量通过数字化印版成像技术可以得到比模拟拷贝技术更清晰锐化的网点可以实现更精确印版套准不存在灰尘、软片刀口等引起曝光后处理问题可以使用调频网点再现更大的阶调范围（能再现更好的亮调和暗调细节）更小的网点扩大和更厚的印刷墨层时效性通过数字化工作流程缩短了印刷准备阶段的时间不存在修版过程通过数字化设置实现更快的印机校准更短墨色匹配时间更高的现实性（更短的交货时间）低成本采用数字化工作流程可以节约材料、人力和工作时间节约了软片和软片显影更少的废页，因而减少了油墨、润版液以及纸张的消耗减少了因人工修版或晒版过程而造成的待机状态更高的印刷设备和印后设备的利用率有助于实现印前、印刷和印后过程的自动化控制脱机直接制版系统多束细激光光学系统单束原始激光激光器声光调制器计算机中图像信息受控光束印版表面印版印品CTP的工作原理图脱机直接制版设备构成脱机直接制版机分类内鼓式直接制版机外鼓式直接制版机平台式直接制版机曲线式直接制版机从曝光系统来分类从使用的版材来分类银盐版直接制版系统热敏版直接制版系统感光树脂版和聚脂版直接制版系统从应用来分类商业直接制版系统报业直接制版系统从光源来分类紫激光直接制版系统UV光直接制版系统热敏直接制版系统从设备的自动化程度来分类半自动型直接制版设备全自动型直接制版设备按照曝光系统进行分类平台式内鼓式外鼓式重点!掌握每一种制版机的成像原理它们各自的优缺点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。内滚筒式照排机模式Bilddaten图片文件Positionsberechnung方位计算Laser激光Modulator调制器RIP单反镜slow-scan慢扫描1内部滚筒4储存盒5传送辊6光学系统传送系统7光学系统8胶片9激光束10裁切装置11收料盒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。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。外鼓式直接制版机外滚筒照排机模式Bilddaten图片文件Positionsberechnung方位计算RIPslow-scan慢扫描LaserLaserLaserLaserLaser1.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。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。平台式直接制版机平台式照排机模块定位台定位计算Laser激光Modulator调制器RIP多楞镜透镜slow-scan慢扫描Bilddaten图片文件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。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。单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。多束激光系统衡量CTP印版输出机的其他硬件指标记录精度印版输出机在单位长度内可以记录的光点数量，通常以每英寸的点数(dpi)或每厘米的点数(dpc)来表示决定复制品细节再现取决于设备的物理分辨率和光点的大小按照高斯曲线正态分布的能量分配曲线曝光步距和曝光点12最佳的点的大小/步距点过大/步距太小重复精度要求曝光点必须一直重叠(这要取决于网点形状)记录分辨率1000-12000dpi,对应的曝光点为6-30µm一个调频加网的网点中至少有4个像素一个AM网点最少有100个像素输出幅面输出速度装卸版的方式装卸版自动化形式手动装、卸印版手动上版，自动装卸，手动拆除手动上版，自动装卸，自动传送到处理在曝光过程中手动上版，自动装卸，自动传送到处理自动送版单盒系统多盒系统自动版材置入系统印版在照排机中传送印版被自动运送到曝光位置简单的机械装置低的投资成本高人工费用故障少无“鬼层”特殊光或者热敏版可能对印版机械损坏装版印版自动传送，不用去除中间的加纸手动传送的联机（预热和）显影联线式打孔系统全自动全自动的分离版材和中间的物质可见光驱动也可以用于感光版材在机一个或多个印版规格高投资成本高效益高空间要求CTP激光常见光源激光驱动形式脉冲驱动低成本的设计调制的困难性•调制要配合脉冲波峰受激准分子激光器在脉冲驱动中连续驱动更适合于照排机（由于调制）例如：Nd:YAG（也包含脉冲）激光固体激光光学脉冲功率或者通过激光二极管纤维激光ND-YAG气体激光Helium-Neon(632nm)（632nm）Argon-Ionen(488nm)（488nm）CO2受激准分子Laserdioden激光二级管405nm,830nmUV激光受激准分子激光器只有脉冲驱动调制的问题昂贵的系统稀有气体－卤素－化合物•危险颜料激光低效益三倍频的激光要求高光密度例如:Paladin-Laser4WOutput,quasi-cw(80MHz,355nmLaserdioden激光二极管象激光一样不需要外部调制器在高频率下开关脉冲电流(60GHz)电流控制系统•过热会损坏二极管•控制系统必须在激光点的内部调整高效率（超过30%）小(100x600mm)大偏差很难通过长距离定焦(ð外鼓式)热敏版需要更多的二极管成像误差：散光Elektr.LeiterElektronendefizitElektronenüberschuss±紫激光二极管需要安全灯功率低直到100mW印版工艺卤化银版感光聚合版用于新DVDs成本低廉小的偏转镜，低激光成本适合内滚筒激光器的性能参数颜色输出功率使用寿命第一、高光学分辨力，由于紫激光波长短，所以产生的激光点比较小，也就可以确保高光学分辨率输出；第二、较小的体积也就意味着转速可以提高，如果配合上高感光度的银盐版，印版的输出效率将是惊人的；第三、紫激光的发光波长处在传统光化学感光材料的感光波长范围内，因而缓解了版材开发的难度；第四、紫激光只在对应的印版上感光成像，所以可以在黄色安全灯操作增加了使用的方便性；第五、激光二极管光源稳定，光点结实，可以生产出高质量的印刷网点第六、激光器体积小，模块程度高，维修更换比较容易；第七、总体上说，激光器价格低。紫光源优势直接制版版材按照版基进行分类金属版材和聚醋版材按照涂层进行分类光敏树脂版和热敏版按照制版成像原理进行分类银盐可见光型CTP印版、非银盐可见光感光树脂CTP印版和热敏成像印版，其中，前两种可以统称为感光体系CTP印版，后一种可以称为感热体系CTP印版感光体系CTP印版原理:主要依靠印版材料吸收光子后发生聚合、分解或者交联等化学反应，从而导致印版材料相应曝光区域的物理性质发生有意义的变化银盐扩散型版材光聚合型感光树脂版材银盐/PS版复合型版材分类: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，利用PS版的优良印刷适性完成印刷工艺的要求结构复杂，而且需要多次曝光和显影（定影）等后处理，工艺烦琐银盐与PS版复合型版材向上扩散型版材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