第三章 计算机直接制版技术

章计算机直接制版技术

节计算机直接制平版技术

节计算机直接制凹版技术

节计算机直接制柔性版技术

节计算机直接制丝网版技术

2021/6/271

第一节计算机直接制平版技术

通常所述CTP技术即计算机直接制版技术（Computer-to-Plate），目前该技术替代了传统的银盐制版工艺，在各类印刷方式中都获得了大量的应用。在胶印工艺过程中的CTP技术为计算机直接制平版技术，是指将数字页面经过RIP后的加网信息，通过计算机直接直版机在CTP印版上直接输出网点来制作印版的工艺技术流程。CTP技术是目前胶印制版的主要生产方式，CTF技术已经大量萎缩。

2021/6/272

一、CTP设备

从结构上分为内鼓式、外鼓式和平台式三种。

从版材特性上分为热敏型CTP和光敏型CTP两类。

2021/6/273①内鼓式直接制版机

内鼓式直接制版机是指在转鼓内部安装CTP印版，通过安装在沿鼓轴线方向运动的旋转反射镜，将扫描激光束以90°角反射到真空吸附于转鼓内壁的CTP版材上的设备。激光束的光点大小可根据成像版材的分辨率来改变，具有版材表面与转镜之间的距离保持恒定不变，光点大小和聚焦在成像版材的各部位相同，无需复杂的光学系统的特点。

2021/6/274内鼓式直接制版机2021/6/275内鼓式制版机的优点：1)光源单一，避免了激光束间的相互调节；2)采用一次性光学元件，更换时只需调换激光头；3)扫描速度快，精度高，稳定性好；4)支持多种打孔规格，设计简便；5)成像时版材固定不动，整体结构简单。内鼓式制版机的缺点：1)不能使用一般的激光二极管；2)光学路径长，抖动敏感；3)显影复杂。2021/6/276

②外鼓式直接制版机

外鼓式直接制版机是指版材安装在圆柱滚筒的外侧，曝光时滚筒转动，激光头横向移动，单束或多束的激光束垂直于圆柱滚筒轴线在圆柱滚筒外面的版材上曝光成像的设备。

2021/6/277外鼓式直接制版机2021/6/278外鼓式制版机的优点：

1)采用多束激光曝光成像，滚筒转速较低，不超过1500转/分；

2)光路短，利于曝光成像；

3)光学系统不依赖于照排幅面。

外鼓式制版机的缺点：

1)光束间的相互调节不当会产生“条状效果”；

2)采用多光学元件组合，光路复杂；

3)打孔装置较难和制版机一体化。

2021/6/279Leopard800滚筒外观图HeidelbergCTP滚筒外观图2021/6/2710

③平台式直接制版机

平台式直接制版机是指将版材装在平台之上，通过曝光时平台板向前水平移动以及激光头与平台保持垂直方向水平移动来完成曝光成像的设备。

2021/6/2711平台式直接制版机2021/6/2712平台式制版机的优点：

1)结构简单，容易维护；

2)上下版容易，稳定性好，成本低；

3)装版速度快，生产效律高；

4)可同时支持多种打孔规格。

平台式制版机的缺点：

1)曝光区域小，目前最大宽度只能达到62cm；

2)激光点有光学变形；

3)激光光路长短不同，要求持续变焦；

4)光学路径长；

5)抖动敏感。

2021/6/2713

二、CTP版材

(1)CTP版材的要求

①感光度高

CTP版材曝光速度比常规PS版高万倍，曝光能量多在100mJ/cm2以下。因此，要求感光波长位于特定的波长范围，而且必须满足激光在短时间内曝光的过程控制要求，同时，激光器还要经济耐用。

2021/6/2714

②分辨率与网点再现性

CTP制版机的输出分辨率都大于2000dpi，图像阶调再现范围在1%～99%，主要用于加网线数175dpi以上的高质量彩色印刷。因此，版材要求感光度高、反差高、分辨率好、网点再现能力强以及耐印刷率高。

2021/6/2715

③操作性与印刷特性

CTP制版自动化程度高，多采用数字化控制，要求版材的印刷适性、耐印力等符合印刷要求，显影液符合有关排放标准。

根据成像机理，热敏型CTP版可以分为热交联型、热烧蚀型、热熔融型、热致极性转化型及热升华型等。具有可不经过化学处理、无环境污染问题，耐印力高，网点再现性好，以及可明室操作等优点。

2021/6/2716

主要的热敏CTP技术包括：

感热固化技术、感热分解技术、免处理热敏技术。

2021/6/2717感热固化技术：

采用热交联感应型印版，激光扫描的热能使印版聚合物中的酸性引发剂聚合形成潜影，再在高温处理室烘烤后潜影部分充分聚合，形成固化在铝基版上的不溶于碱显影的交联体，即曝光部分的图文。

2021/6/2718感热分解技术：

在亲水的版基上涂覆不溶于碱溶液，且具有亲油性能的感热物资，红外激光的曝光热能使印版上感热物资因受热而发生物理或化学变化，变成可溶于碱液的物资，即亲水的非图文部分，而未曝光部分的感热物质保留在印版上，形成亲油的图文部分。

2021/6/2719免处理热敏技术：

在印版版基上涂布亲水性涂层，经扫描曝光后，曝光区的涂层发生物理或化学变化，而变成亲油的图文部分，印版也无需再进行显影处理。

2021/6/2720(2)CTP版质量检测

CTP版是一种成熟的商品化版材，可直接用来制版，制版前需要对印版质量进行检查，主要内容：版材平整度、感光涂层的均匀度、版材四边厚度和厚度误差、感光度和显影性能、网点分辨力和再现能力以及生产日期和保存期。

CTP制版对印版版材的要求主要包括观平整、干净、无划伤、无折痕、无氧化斑点以及无污脏，厚度在0.15～0.30mm、厚薄均匀、同一版材上的厚度误差小于0.03mm，砂目深度为0.05～1.0μm、砂目深度误差小于0.2μm以及网点再现范围为0.5%～99.5％，耐印力高，着墨性能好，感光范围稳定。

2021/6/2721三、CTP制版流程

CTP制版流程：数据检查、曝光模板选择、曝光成像、印版冲洗及印版质量检查等。

(1)数据准备与检查

印前数据内容、控制要素以及曝光数据的检查。

(2)CTP参数设置

正确设置曝光条件、加网方式、版式模板等各项参数。

(3)曝光成像

曝光使感光版诸如溶解性、黏着性、亲和性及颜色等性能发生变化，并利用这种性能变化在CTP版上形成成像的图文信息和未成像的非图文信息以即可见或不可见的影像。

(4)显影冲洗

采用湿式化学处理或干式处理等方式对版面上曝光形成的图文部位和非图文部位进行表面性能处理，建立亲油性图文基础和亲水性空白基础，即显影除去版面上空白部位的感光膜露出版基原有亲水层，保留图文部位的亲油性感光膜，使版面达到满足印刷要求的稳定二相结构表面。

(5)质量检查

仔细检查CTP印版的质量，对存在的脏点、污点或白点进行修补处理。

2021/6/2722第二节

计算机直接制凹版技术

一、电子雕刻制版

二、激光雕刻制版

三、激光腐蚀制版

四、电子束雕刻制版

2021/6/2723一、电子雕刻制版

传统电子雕刻凹版的最大特点是以图像处理后的胶片为原稿，利用电子雕刻机在铜印版滚筒表面直接雕刻出网穴制成印版，不需要碳素纸晒印和化学腐蚀。新型电子雕刻凹版技术采取无胶片电雕工艺，也称计算机直接电子雕刻或数字直接雕刻凹版。

2021/6/2724计算机直接电子雕刻凹版具有网点大小和深度同时发生变化，共同反映层次深浅的特点，避免了化学腐蚀，制版工艺大为简化，易于控制印版质量，具备多种功能，可实现无缝拼版、雕刻速度快、画面细腻、层次丰富等优点，在包装、印染行业中广泛使用。

2021/6/2725二、激光雕刻制版

激光直接雕刻系统DLS(Direct-laser-system)是1996年由瑞士戴特威勒公司(MaxDaetwyerCorporation)开发研制的，在国外已成为凹版雕刻制版的主导雕刻技术。

雕刻原理是使用高能射线束作用于凹版滚筒表面的镀层，使镀层熔化和部分气化以形成下凹的网穴。一个网穴由一个或者两个脉冲形成，脉冲正好对准网穴的中心。

主要适用烟包和防伪印刷。激光烧蚀技术在凹版广泛应用会随着激光技术的发展而迅速普及，它无需机械调整、细纹和文字较清晰，比腐蚀更容易控制层次。

2021/6/2726

激光直接雕刻系统主要优点：

①质量高且重复性好；

②雕刻速度快(雕刻速度比目前的电雕设备快几十倍)；

③提高了滚筒油墨转移率，降低了油墨消耗；

④可以将生产过程根据需要分步进行或同步进行。由于可以动态地控制激光束的直径，网目中每个网穴的宽度和深度都可独立形成。这种精确控制的激光雕刻技术具有印刷质量完美、生产效率高、全自动化等优点。

2021/6/2727三、激光腐蚀制版

1995年开发的激光腐蚀制版是一种将图像数字文件、激光技术和化学腐蚀组合起来，利用YAG激光技术对涂布在凹版滚筒表面的感光性抗蚀剂成像，然后将滚筒进行化学腐蚀，得到优质的印刷网穴。

工艺流程为：滚筒清洗-滚筒涂布-滚筒成像-滚筒腐蚀-滚筒清洗。

2021/6/2728四、电子束雕刻制版

电子束雕刻凹版制版是采用高能电子束对镀铜的凹版滚筒表面进行直接雕刻的一种技术。其工作原理是：电子束雕刻凹版使用的电子束由热阴极产生，在2.5万-5万V电场加速下，将电子束直接射向滚筒表面，电子束在电磁场装置下会受到会聚作用，汇聚为所需要的直径，电磁场的汇聚作用又受到图文信息的控制，从而达到控制网穴直径大小的作用。电子束按所需网穴深度的大小在镀铜层上作用一定的时间，也即由电子束作用在铜滚筒表面的时间长短控制网穴的深浅。

不足：由于空气中的粒子对电子束的能量会有损失，因此，电子束雕刻凹版技术必须在真空装置中来完成，使用电子束生产装置和真空仓，造成电子束雕刻凹版系统成本过高，致使这种凹版制版技术难以产业化。

2021/6/2729第三节计算机直接制柔性版技术

两种方式：激光成像制版

直接激光雕刻制版。

2021/6/2730

一、激光成像制版

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。

典型的机器是Esko公司的CDI(CyrelDigitalImager)计算机直接版系统。

CDI数字制版工艺流程：装版-揭去保护膜-激光成像曝光-背曝光-主曝光-冲洗-烘干-去黏-后曝光

2021/6/2731

2021/6/2732

2021/6/2733

图文部分的黑色表层被灼烧洞穿后进行主曝光2021/6/2734

黑色表层遮光材料与未曝光部分的树脂被溶解冲走，形成凸起的图文部分2021/6/2735

将印版上的溶剂残余物去除后曝光

进行充分的UV曝光，使残余的光敏聚合物完全硬化，见光聚合反应彻底，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种直接数字版(Direct-Digital-Form)，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，制版过程全数字化。经雕刻完成的印版只需用温水清洗掉灰尘马上就可以上机印刷，体现了高精度、简便快速制版的优势，具有良好的发展前景。激光雕刻制版技术早在20世纪90年代就已在橡胶版雕刻中得到了应用，但雕刻设备本身在像素尺寸、雕刻分辨率等指标上尚不能满足精细层次版的需求。近年来随着激光雕刻技术的进步，特别是像素尺寸、雕刻速度和版材的改进，使得激光直接雕刻制版的质量和水平明显提高。2021/6/27371.系统组成激光直接雕刻制版系统主要由桌面出版系统和激光雕刻系统两大部分组成。2021/6/27382.激光直接雕刻柔版的优点柔版直接雕刻技术具很多优势,主要表现在：①省掉了冲洗环节，节省大量费用。②由于不必再对印版进行干燥(通常普通柔版干燥时间长达2～3h)，因而可显著缩短制版时间。③雕刻柔版可保证印版质量稳定，而在光聚合物印版的冲洗中，印版膨胀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数字激光曝光制版系统所需要的一些设备(如曝光机、冲洗机、干燥器和后处理机)，可减少投资。⑤整个工作流程全数字化，工艺过程大大简化。2021/6/27393．激光雕刻印版的种类及应用激光直接雕刻柔印版主要有激光