自20世纪60年代PS版应用到胶印之后,胶印制版工艺一直沿用感光制底片、拼版、晒版、PS版冲显的印前工艺。为了加快制版速度,减少中间环节和网点损失,提高印刷质量,20世纪 70年代末期,美国、日本一些公司开始研制开发CTP(Computer- to-plate)系统和版材,并于20世纪 80年代形成初级产品,进入90年代以后,CTP技术得到了迅速发展,目前正处在推广应用阶段。
CTP版材
CTP版材按制版成像原理分类主要有四种类型:感光体系CTP版材、感热体系 CTP版材、紫激光体系CTP版材和其他体系CTP版材。其中感光体系CTP版材包括银盐扩散型版材、高感度树脂版材和银盐/PS版复合型版材;感热体系 CTP版材包括热交联型版材、热烧蚀版材和热转移版材等。下面主要介绍银盐扩散型、高感度树脂型、银盐/PS版复合型和热交联型四种常用版材的特点、基本构成及成像机理。
1.银盐扩散型版材
(1)制版工艺过程为:
版材→曝光→显影→水洗→感脂化处理→印版
(2)版材构成及成像原理
版材的基本构成如图1a所示。光源主要采用氩离子(Ar+)蓝激光,绿激光(YAG)和近红外半导体激光等。
经CTP制版机扫描曝光时,图文部分的光点照射在卤化银乳剂层上,使银盐向物理显影层扩散,并在物理显影层的催化作用下还原成银,附着在氧化铝层表面构成银影像,如图1b所示。未曝光部分经显影液显影后除掉乳剂层和物理显影层,露出具有亲水性能的氧化铝层。为提高银影像层(图文部分)的亲墨性能,还需用固版液进行感脂化处理。印版结构如图1c所示,属于平凸版。
(3)特点及应用
①这种板材具有较高的感光度(1~3μJ/cm2)和分辨力,光谱响应宽,加网线数可达300线/英寸;网点再现性好,网点覆盖率为 1%~99%;②印版质量优良,曝光时间短,印版的冲洗方法与传统方法相同;③版材价位低,耐印力至少25万印。缺点是不能明室操作,存放易跑光,造成影像不均。
这种版材目前在国外已得到广泛应用,是现阶段直接制版版材的主流。主要生产厂家有Agfa等。代表产品是Agfa的Lithostar。
2.高感度树脂版材
(1)版材制版工艺过程为:
版材→曝光→加热与显影→感脂化处理→印版
(2)版材的构成及成像原理
该版材的基本构成如图2a所示。加聚乙烯醇(PVA)保护层的目的是对版面起保护作用,并具有隔氧作用。在光敏聚合型树脂中需添加增感染料,以增强其感光性能。光源可采用蓝色激光(Ar+)或绿色激光(YAG)。
(3)成像原理
感光树脂型CTP版多为阴图型印版,将高感光度的树脂层先涂布在版基上,再涂聚合物保护层。扫描时,激光使曝光部位的感光树脂乳剂层中的亲水性分子发生链接或聚合,形成不溶于水的聚合物。而热处理又加速了分子间的聚合反应,形成固化的聚合物,即形成图文潜像,如图2b 所示。经显影将感光部分的保护层、未感光部分的保护层及感光树脂层清洗掉,而固化的树脂部分不溶于碱性显影液,留在版面上形成亲油墨的图文。如图2c所示,再经过固版处理就完成了印版的制作。
(4)特点与应用
这种版材的构成与PS版基本相似。由于有PVA保护层的存在,在曝光时会发生激光散射现象,所以,其分辨力不如银盐扩散型版材,适用于印刷中档以下的印品,应用范围比较广泛。
主要的生产厂家有Hoechst 、三菱化学等。代表产品是Hoechst的N90,三菱化学的LA1/LY1。
3.银盐/PS版复合型版材
(1)制版工艺过程为:
版材→1次曝光→1次显影→UV曝光→2次显影→固版→印版
(2) 版材的构成及成像原理
该版材由PS版与银盐乳剂层复合而成,即在一般PS版上涂布银盐乳剂而成。因为需要进行两次曝光,所以光源有两种,即激光(Ar+或YAG)和UV光。
成像原理是,首先用激光进行一次曝光,即对银盐层曝光,在树脂层上形成图文银影像,在二次曝光时可保护下面的感光层不感光,如图3b所示。一次显影后,将非曝光部位的乳剂层溶解,形成如图3c的结构,然后进行二次曝光,即用UV光对整个版面进行曝光,如图3c所示。由于图文影像层对光照起遮挡作用,所以UV光仅对非图文部分的光分解型感光性树脂层进行曝光,经二次显影、二次曝光的树脂层被溶解,露出氧化铝版基;最后,用固版液对银影像层进行感脂化处理,即完成印版的制作,其构成如图3d所示。
(3)特点与应用
在灵敏度上具有银盐扩散版材具有的全部优点,感光度高,可得到1%~99%的网点。并且影像牢度好,耐印力非常高 (烘版后印数可超过100万印),网点还原好。缺点是加工过程比较复杂,复合型版材的显影机很大,并且由于UV曝光成像之后会生成许多明胶类物质,因此必须经常清洗显影机。除此之外,上述银盐CTP版材还面临一些问题,如银盐CTP版材的用量增长将大大消耗金属银,导致\"银荒\";而且显影液的倾倒、废弃版材的处理都会污染环境,造成公害。鉴于以上问题,人们认为这类版材不能作为长远发展的方向。
主要生产厂家有富士、柯达保丽光,代表产品有FNH、柯达保丽光的CTX版。
4.热交联型版材
(1)该版材属热敏成像型版材,其制版工艺过程是:
版材→曝光→预热处理→显影与固版→烤版→印版
(2)版材的构成及成像原理
版材的基本构成如图4a所示,多采用红外激光成像。
版材构成与高感度树脂版材基本相似,但其成像原理不同,该版材没有PVA保护层,树脂层内不含增感染料,而含有红外吸收染料。当红外激光照射后,红外吸收染料首先吸收红外激光,然后将光能转换成热能,靠热能使交联树脂产生交联反应,形成图文潜像,如图4b所示。
预热处理:曝光后进行预热处理,将其加热到120℃,加热时间一般控制在1分钟左右,以加速曝光部位树脂层的交联反应,使图像在显影时不溶于碱水;同时也增强了图像部分膜层的耐溶剂性,使其不容易被酒精润版液或其他溶剂溶解。
显影与固版:用碱水显影,去除非曝光部分未发生聚合反应的树脂层,然后用固版液进行固版,如图4c所示。
烤版:为提高印版的耐印力,可在250℃下烤版3分钟,其耐印力可达100万印。
(3)特点与应用
与感光CTP版材相比,热交联CTP版材具有以下优点:
①对可见光不敏感,可以在明室操作,与可见光印版相比,热成像印版可以使印版输出机的结构更加简单、紧凑。
②热交联CTP版材是依靠红外激光曝光成像,其工作原理与一般的激光成像印版不同,对感光体系版材进行曝光时,总的曝光时间十分重要,但热交联 CTP版材却完全不同,它只与曝光过程中所达到的最高温度有关。只有当温度处于临界值时,印版才会发生物理变化或者化学变化,如果温度低于临界值,版材不会发生任何反应,温度超过临界值时,也不会造成网点曝光过度。因此,制版工艺便于控制。
③成像质量高,网点清晰。由于感热体系版材只在临界温度时才会成像,漫射热对印版不会有任何影响,印版上要么有图像要么无图像,只有这两种情况。所以,成像精确,网点边缘清晰。
④版材成像速度较快,印版耐印力高,印版质量的稳定性好,分辨力高,可印刷直径为4μm的网点。业内认为,热交联型版材是CTP版材的发展方向,具有广阔的市场潜力。
生产厂家有柯达保丽光、Agfa等,代表产品有柯达保丽光的IR Thermal Plate2。
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