一、近年来PS版的品种随着CTP技术的进展有较大的发,现将现有的PS版品种作一简单的分类。
按晒版所用菲林分:阳图型PS版、阴图型PS版、阴阳两用型PS版
按曝光所用光源分:紫外光感光版、热敏性感光版、热烧蚀感光版、红外感光版、静电转移性感光版
按制版方式分:传统晒版、计算机直接制版CTP,CTcP、喷墨直接制版
按印刷要求分:打样PS版、低印数PS版(印数在5万印之下)、中等印数PS版(印数在5-10万印之间)、高耐印力用PS版(耐印力10万以上)、小胶印PS版
按版基材料分:铝基、涤沦比基(聚酯)、纸基、复合片基
按印刷方式分:传统PS版、无水PS版
按感光层性能分:光分解型PS版、光复联型PS型、光聚合型PS版、按曝光能量分、卤化银胶片μJ/cm2、复合银盐版μJ/cm2、高感度紫激泊版数10μJ/cm2、紫激光版数10μJ/cm2、高感度光敏树胶版100~200μJ/cm2、热敏版150mJ/cm2、常规PS版200~400mJ/cm2
二、我国国内概况
据统计,从1982年到1999年的17年中,我国的PS版制造业以平均每年18%的速度递增。2000年,我国PS版的总产量已达到4500万平方米以上,相当于当年世界PS版总产量的1/8,1/10。
据国外资料报导,从1991-1998年世界世界PS版年平均增长率为16%,1999年世界PS版的总产值达到320亿美元。
到2000年为止,我国已形成以中国乐凯储团第二胶片厂和中国印刷科学技术研究院为首的国产PS版专业制造厂,其中二胶的PS版总产量已达到全国全部PS版产量的1/4到1/3左右。
从1998年起,世界PS版品种发生了较大变化。以美国宝丽光为例,其产量达到1800万平方米,当年它的传统PS版仅相当于其全部产量的80%,而另外20%的产量为热敏版。据介绍,其热敏版的产量相当于全美用量的5%,这种变化与印刷业加快数字化进程有关。90年代桌面彩色出版系统在发达国家得到长足的发展。1995年,CTP技术(Computer
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plate)推广之初,由于与之配套的激光光源技术还不成熟,红外、可见激光、热敏和紫外多种CTP版材并存。即使如此,CTP技术还是以强大的优越性,如曝光能量集中、能由计算机自动控制、曝光定位十分准确等,在PS版领域占据越来越大的市场份额。到2000年世界印刷最大展事鲁巴展会为止,全世界已有3500套CTP系统在运行,在发达国家CTP版材的产量已占全部PS版产量约1/3。
CTP技术是印刷业数字化的必然进程,随着计算机、激光技术的发展,可将传统的激光照排机改进成为CTP,实现从计算机直接到印版,省去中间软片。这里的关键是搭载的激光光源和PS版本身所需的最低感光能量两个方面。自1995年以来,激光技术取得长足的发展,国外生产的CTP系统已完全可以根据需要搭载不同型号的激光光源,从而满足用户的需求。例如AGFA、大日本和巴可等公司都推出适合不同版材的多种搭载光源。对激光光源来说,稳定、可靠、便于系统集成、寿命长和提高激光能量是最重要的。2000年市场上出现了一种全新的紫外激光光源。它是由一家日本公司开发成功的,据介绍,该激光光源的寿命已通达到数千小时,在技术上也较成熟。这种光源于2000年一经推出,就取得巨大效应。据了解,几乎国外所有的CTP制造厂商都先后在自己的设备上搭载了这种光源。提高PS版的感度也已成为当前PS版发展的关键。目前市场上CTP版材的成像曝光量大都为100mJ/cm2以下,并已出现了很多达到μJ/cm2级的高感度CTP版材,通常我国传统PS版的成像曝光量多在300mJ/cm2以上。
与发达国家相比,我国的PS版在性能和品种上有较大的差距。2000年,我国PS版总产量中98%以上是传统PS版(约70年代水平产品)。虽然由于报业的技术进步,对CTP版材的年消耗量已达到500万平方米以上,但由于国内对研制新品缺乏相应的动力与机制,无法制造与国外CTP相适应的版材,基本失去了这个市场。从传统PS版来看,为适应高品质印刷的需要,国外PS版向高性能化发展,主要表面在三个方面:高分辨力,由于计算技术的高速发。目前已能制作1500线/英寸的网线,通常国内为175线/英寸。提高高精细加网的目的是提高分辨力,减少龟纹现象,提高饱和度、清晰度。目前国外高精细印刷的主流为400线/英寸,这对感光材料的颗粒和分辨力要求更高;高耐印力。对报业来说,一张版的印数往往高达20万印、甚至50万以上,目前国内普通耐印力为10万以下;高感度的方向则将会促进传统PS版向CTP版材转化。特别CTcP技术的出现,可使用传统PS版进行CTP输出,这对传统PS版来讲,无疑是福音。到2000年为止,从生产能力上看,我国已经步入世界PS版生产大国,年产量可达到世界总产量的1/10以上,产值达到15亿元人民币,初步形成一批国内PS版生产基地,基本满足了国内市场的需要。但我们必须清醒地看到,2001年我国加入WTO已成定局,世界各国的PS版商均看好中国的大市场,而目前国内所制订的各种保护政策,已不可能保护现有的PS版市场,我国PS版制造业要想保持国内已有的市场,唯有提高自身的素质。首先是改变生产的小型化。目前国内最大的PS版生产基地是河南二胶,年生产能力达到并超过1000万平方米,但与发达国家相比,其规模和管理水平,特别是生产技术尚有不少的差距。加上星光与炬光,国内3大PS版制造企业年产量达到国内总产量的50%,占了半壁江山。小型化的必然结果是分散化。国内4500万平方米的产量是由大约30家大大小小的企业共同完成的,平均年生产能力大都在120万平方米以下。从经营的角度来看,大部分企业都达不到规模效应,企业自身发展的利润空间几乎都没有,造成技术落后、设备落后、规模达小的恶性循环。再从环保来看,国内对所有有害环境的企业都勒令其取消或转移,并对其生产和使用中的环境污染加以严格的限制。由于技术落后,国内一方面对生产过程中的环境污染不能尽快加以改善,同时对于产品使用过程中的污染更是无法控制。国家经贸委已经注意到这个问题,正在对传统GDP(国民生产总值)的统计内容加以修正。一味追求经济增长,忽视环境是过去很多国家都出现的问题,其代价太大。等到污染过后再对环境加以整顿时,那时付出的代价已经远远超过收益。
未来5年,国际印刷业数字化发展方面已成定局,我国必须加快PS版制造业的数字化进程。印刷业的有关专家指出,自20世纪90年代起,世界印刷业基本上每5年一个台阶:90年代初,最引人注目的是桌面出版系统,很快又推出彩色桌面系统:1995年则出现了数字印刷和CTP(Computer
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Plate)技术;到2000年,在世界印刷业最大的国际展览上推出印刷一体化的数字工作流程和跨媒体技术。总之,数字化及其更加深入的发展已经成为印刷业未来发展的必然方向。我们相信,在市场经济中发展成长起来的我国PS版制造业一定能迎接挑战,不断成长,加快数字化进程,成为我国印刷业中能与国外发达国家角逐的优秀的行业。 三、目前最常见的CTP版材简介
银盐版
利用银盐制作的CTP版是直接制版版材中最活跃的一支,最早是在现行PS版的重氮盐层上再涂布一层银盐感光层,经激光曝光→银盐显影→全面UV曝光→重氮盐显影这一工艺最终得到能用一上机印刷的版材,其印刷适性与现行PS版相同。但由于显影过程较复杂而影响它进一步的应用。近年来已研制出直接银盐涂层两天需二次曝光二次显影的银盐CTP版,从而大大地提高了CTP银盐版的应用。
热敏版材
热敏版成像层由热敏性树脂及红外梁料组成,是因它用于曝光的可见光区而命名的,80年代红外激光光源已经比较成熟,热敏光源波长通常为800-1080之间。而热敏涂层能吸收红外热能,传致热反应树脂使之发生交联或分解反应,从而在版面形成正像、负像。
近几年热敏CTP版材发展迅猛,它以其他版材难以比拟的优良成像性能和优秀的操作性能而受青睐。同时,也与之配套的激光器在技术上的成熟(高功率、高稳定性和可接受的价格)以及多光束扫描技术的广泛使用有着密切的联系。可以说,这种现状预示了当今CTPlate技术的一种发展趋势。
从原理上讲,热敏成像属于低感度成像体系,一般最低成像能量在102-103mJ/cm2范围,敏感度是银盐类CTP版材敏感度的数十万万到百万分之一,甚至比传统的PSA版的感光度还要低,不适合于像直接制这样的高速扫描成像应用。但是,近红外激光器的功率(如LD)在过去的10年中,从最初的数mW/cm2提高到了数W/cm2,即提高了103数量级。扫描光束也从最初的单光束发展到今天的数十束到数百束,提高了101-2数量级。因此,对CTP版材敏感度的要求也相应降低了cm3-5倍,即最低成像曝光量在102-103mJ/cm2范围的记录材料(如热敏记录材料)也落入CTP版材的范围。记录材料的成像性能、后处理性能、操作性能等则跃升为主要技术参数。这使热敏成像体系在CTP技术中的应用成为可能,而且,得到异常迅猛的发展。突破了敏感度的鸿沟,热敏成像本央所具有的宽光谱感色范围、成橡能理阈值固定以及无累加效应、无须繁杂的后处理(甚至不要后处理)和明室操作特性就成为其它直接印版所望尘莫及的优势。如大日本网屏公司(DS)展出和热敏成像印版照排机PlateRite8000采用32否激光扫描成像,据称可以达到每小时12张版的输出速度。
热敏版材的家庭近几年发展极为迅速,显示出了其强劲的发展势头。热敏版材从成像机理上看,有热交联、热分解、热烧蚀和热致亲和性变化4种;从版材类型来看,有阴图和阳图两种:从后续加工处理来看,有显影前必须预热烤版(Preheat)、显影前无须烤版、无须显影3种;从印刷适性的角度来看,有采用传统胶印润版水的温式热敏版材和无须润版水的干式版材(无水胶印版材)两种。在众多的版材类型中,无须显影的热敏版材被认为是热敏版材奋斗的最终目的地。目前这类版材有Presstek公司的Pearl
Gold和旭化成公司的Thermal
CTP版材。前者是采用热烧蚀成像原理的无水胶印版材。尽管这种版材不需要任何显影后处理,但必须设法将扫描成像时热烧蚀产生的碎版排出并回收,否则将对成像设备和环境构成污染。后者采用热致亲和性变化的成像原理,热作用区域由亲水变成亲油,是理想的无须显影后理,不产生生产污染的直接版材。
喷墨直接印版
在CTPlate家族中,有两个相对较新的成员值得一提,一个是东洋油墨公司展出的采用聚焦的紫外光源与数字式液晶板组合的扫描成像原理,可以使用传统PS版的印版照排机UV-Setter-710HS;另一个是由Hitachi
Koki公司展出的,采用喷墨打印成像技术的直接制版系统(目前的分辨率为600dpi)。
UV-Setter-710HS采用两个紫外光源,通过数字式液晶板同时对PS版进行扫描曝光,扫描速度得到比较大的改善。这种系统的工作原理类似于传统的连晒机,所不同的是数字式涂晶板的图案由计算机数字信号控制,从而实现对紫外光源的数字化扫描调制,使传统的PS版在CTP原应用成为现实。但是,这种系统的扫描分辨率直接受液晶板微小电极尺寸(电极集成度)的影响。而且需要相当高的扫描控制精度。
喷墨打印靠机械力作用将油墨从细小的喷嘴(一般直径在30-50μm)喷射出去形成墨滴,墨滴到达接受介抽后即可形成印迹。选用不同色相的油墨(黄品青黑)在同一张接受介质喷射即可得到的彩色印刷品。喷墨打印的墨滴喷射状态/打印状态(On,Off)完全由计算机指令控制,是一种典型的排接触(Nonim-pact
Printing)、无版打印印刷方式(Plateless
Printing)。因此按这种原理工作的数字式印刷机具有非接触和无版的特点,可以在不同厚度、不同形状(平面或曲面)的承印物上印刷。喷墨打印墨滴产生速度一般在10-10滴/秒,是一种可以实现高速打印的方式。喷墨打印质量不仅仅取决于喷墨打印设备及所使用的油墨性能,即需要使用专用承印物。长期以来,喷墨打印系统分辨率偏低,喷嘴容易堵塞和不能在普通承印物上打印一直是阻碍喷墨打印技术广泛应用的障碍。目前这些问题已经初步得到解决,出现了可以普通承印物上的打印,分辨力高达数百甚至超过一千dpi的喷墨打印系统。这些技术上的进展扩大了喷墨打印技术的应用范围,奠定了其在数字式印刷中应用的基础。
基于喷墨打印的直接制版系统是利用喷墨打印原理,直接将墨滴喷射在亲水的基版(如表面经过沙目的和阳极氧化处理的铝基版)表面上,形成亲油的印刷区域(有墨滴影像的区域)和亲水的非印刷区域(没有墨滴影像的基版表面)。这种系统的特点是,系统结构简单,操作性能优良,而且不需要后处理:缺点是分辨率直接受油墨喷嘴尺寸的限制,目前还不能做理秀高。采用喷墨打印的CTPlate技术并不是一项新发明,早在1995年德国的DRUPA展览会上,Polychrome公司就展出了类似的CTP系统。当时展出的系统采用常规的喷墨打印方法,在系统阳图型PS版上打印形成墨滴影像,然后再将带墨滴影像的PS版进行全面紫外光曝光。版面有墨滴影像保护的PS感光层不受紫外光的照射,仍然为不容状诚,但没有墨滴影像保护的PS感光层在紫外光的作用下成为可溶状态。最后经常规PS版显影处理,即可得到与常规制版方法相同的印版。但本次展出的系统采用的固体喷墨(Solid
Inkjet)技术,直接在亲水的基版上进行成像,成像后可立刻上机印刷,不需要任何后处理。固体喷墨技术采用的是一种在常温下为固体,在喷射的工作温度下(如100℃)为液体的无溶剂型油墨。这样的油墨在与基版的表面(高温)接触的同时,由于温度的变化即可成为固体,牢固地附着在基版的表面,成为印版的图文区域。目前的问题是如何提高这种方式的分辨率,以满足商业印刷的需求。应该说这种无须任何后处理的成像方式更加适合于CTPress的应用。
紫激光CTP技术
紫激光CTP技术是由紫激光CTP制版系统和可用于紫激光的CTP版材所组成。就制版系统而言,核心是可发生400-410nm紫色激光的激光二级管。
人们钟爱紫激光有如下理由:
1.经济性
因为它的波长比较短(405nm附近)和目前能通用830nm波长相比较容易作到避免光线发散,所以能够以紧凑的结构实现长距离传送,也就是说可以将价格便宜的半导体激光器作于内鼓式CTP直接制版机,使得CTP直接制版机的制造成本降低,方便地对应不同尺寸、不同重量的版材的输出;另外,由于其转镜呆以做得非常小而轻便,因而可以实现高速扫描,提高了CTP进接制版机的生产效率。
2.近于明室操作
3.版材的设计变得容易
现状是紫外二级管功率较低,一般为5mw,故要求版材感光度更高,即应在≤20μJ/cm2,目前仅有银盐扩散版和感光巨合物版通适用。
紫外激光的真正潜力是当功率变大(比如30-50mw),波长再向短波方向移动后(比如350-380nm)的二级管出现。那将威胁到目前所有形式的CTP技术,当然对版材制作商来讲也是最大机遇。
为形象地了解激光对版材的感光度的要求,现把印刷常用感光材料的感光度列示如下:
①卤化银胶片
μJ/cm2
②银版(银盐扩散,复合版) μJ/cm2
*③紫激光版LV-2(三菱)10 μJ/cm2
*④紫激光版(富士)
60μJ/cm2
⑤高感光敏树脂版 100-200μJ/cm2
⑥热敏版 150mj/cm2
⑦常规PS版
200-400mj/cm2
*带星号者为此次Drupa展览会上推出的紫激光CTP版材。
CTcP,目前国外已经研究成功功率相当的紫外光半导体激光器(UV-LD),使常规的PS版也可作为CTP版材使用。这将极大缓解直接版材开发研制的难度,对直接制版技术的普及将起到极大的推进作用。90年代初,出现了较成熟的紫激光源,不仅激光能量较大,达到数十μJ/cm2,而且光源的寿命较大,达到2000小时,甚至更长,因而它一经出现就表现了强劲的发展,以至在2000年的德国Drupa展会上,几乎所有的CTP系统都搭载了紫激光光源。随着紫激光技术的成熟,又出现了一种更新的CTP技术,很多业内人士称之为CTcP。它采用CTP技术在常规PS版上直接曝光。
特点:
1.紫外光源,波长为360-450nm;其光谱完全适用于常规PS版,可使用常规阴图、阳图PS版
2.无需调整印刷制版工序
3.能够从模拟的印前系统平稳的转换,适应当前的CTP印前网络
4.带有全自动的版材处理系统
5.它几乎满足所有印刷任务,无论是报纸、书本还是高质量的彩色印刷。
常规的感紫外印刷版材价格便宜,经过多年验证已很可靠,印刷一高,耐印力高,与使用昂贵的,最新开发的用激光曝光的版材相比,UV-Setter意味着印前系统和版材加工无需改变。一切均可保留原样:高质量,低成本和无更改的程序。
市场上平常用于印刷的版材,绝大部分均能用UV-Setter曝光。根据版材特点,最好使用阴图版,它只需图文部分曝光。因为阴图版平均只有50%的图文区,这样可节省宝贵的曝光时间。
计算机直接制版的新发展CTcP
第一次在世界性印刷展上推出,常规PS版的UV光源CTP系统是在Drupa2000展会上,简称CTcP,它有二种形式,其一为美国BasysPrint公司首次推出的。其工作原理大至是:普通UV光源,经过透镜将散射光变成平行光,投射到计算机集成芯片DMD(Digital
Micromirror
Device)上,而DMD则是受到计算机数字图像信息控制,将变化的图像信息转变为反射网点,图像信息因此得以在印版成像。这种CTP系统的核心部件是一块由美国德克萨斯工业有限公司的、约4×3的计算机集成芯片DMD。据Basysprint公司介绍,将该项技术应于用计算机直接制版系统,是该公司的首创。另据介绍,目前这种制版方式形成的网点为方形网点,其图偈图点是十分整齐的。
2.光纤曝光系统
目前世界上第一台光纤直接晒版系统是由:Durup-Eskofot(宝禄德福)公司在Drupa2000以原形机的方式展出,可在普通PS版上成像的计算机直接制版系统-Dicon。该系统为平面扫描式,光源2KW水银灯。它每小时可曝光并处理30-50张对开版,既可以是阴图版,也可以是阳图版,制好的版已完成烘干及打孔,可直接上机印刷。其原理与扫描仪十分相似。
Dicon系统通过光纤把UV光从UV灯引导到一串光闸陈列(LSA)上,光闸陈列合并成一条能覆盖最大版材宽度的曝光光栅。每个光闸提供一个20um的光斑,并以1um的精度排列成一条光闸陈列。Dicon制版机的分辨率有1270dpi及2540dpi两种供用户选择。印版尺寸可从510mm×400mm到1125mm×825mm,印版厚度为0.15-0.4mm。
宝禄德福公司在Dicon系统正式投入市场时将推出半自动型及全自动型两种,以满足不同用户的需求。Dicon系统可在明室操作,印版曝光完毕后,内置打孔单元便可以版材上按客户需要进行打孔,并自动将印版送入连线冲版机。驱动Dicon制版机的数据来自宝禄福的NewAge
RIP,数字打样材料也可在Dicon上输出。
CTPP(Computer to Polyester
Plate)
该类版材其载体为聚酯薄膜(0.1-0.4mm)结构、原理、曝光方式和银版雷同,和一般CTP版材相比较其耐印低(1-2万印)、解像力低(5-95%),但其稳定性好、价格相对便宜,尤其是有了专用的版材输出机(也可使用普通激光照排机)后制版变得相当快捷(由原来的30分钟减至8分钟),又由于使用忖用印刷机,耐印力得以极大发挥,故有人称此类版材将在印刷领域极有发展前途。目前在世界上日本三菱制纸和Agfa公司产量最大。
在Drupa展览会上日本三菱制纸展出的FD-FB,该公司的CTP技术解决方案的环境下,目前可以用聚酯片基的银盐数字版材SDP(Siluve
Digital Plate),实际(Real)印刷彩色(Color)任务,因此出现了这几个字的组合。以及去年Agfa在日本展出的Agfa
Setprint均属于CTPP版材。