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1、無水膠印概述無水膠印技術作為一種新興的印刷技術，近幾年在光盤印刷中得到廣泛地應用。無水膠印其實是一種平版膠印技術，只是它不使用傳統(tǒng)平版膠印中所必需的潤版液，它使用一種特殊的硅橡膠涂層印版、特殊油墨以及印刷機上一套嚴格的溫度控制系統(tǒng)來完成印刷的一種平版印刷方式。這種特殊的硅橡膠涂層印版上斥墨的硅橡膠層作為印版的空白部分，而輕微的凹陷形成一個可接受油墨的聚合物表層則是印刷圖文部分。傳統(tǒng)平版膠印的最根本的特征就是使用水溶液潤版，利用水墨互斥的原理，使油墨和水在印版上保持平衡來實現(xiàn)網(wǎng)點的轉移。印刷過程中水墨是否平衡將嚴重地影響到印刷效果。但是在實際生產(chǎn)中，要真正達到水墨平衡是相當困難的，需要操作人員充分掌握印刷材料的特性，并在生產(chǎn)中對印刷工藝操作規(guī)范化，同時還受到印刷設備性能優(yōu)劣的影響。至今為止，水墨平衡問題仍然沒有解決。而無水膠印不需要用水潤濕印版，把印刷過程從使用異丙基乙醇或其他潤版液的化學過程，變成了簡單的機械過程，因而印刷工藝比普通平版印刷簡單，操作技術容易掌握。 2、無水膠印的發(fā)展歷程50年代，就有人著手研究不需要用水潤濕的無水平版。60年代末期，美國3M公司首先研制成功了無水平印版材，申請專利并在市面上出售。但因價格昂貴以及一系列的技術原因沒有實用化。1972年日本東麗 Toray公司，買下3M硅膠無水平印專利，加以商用化研發(fā)。1977年，Toray公司在德國DRUPA展覽會上展出了無水平印版材，并用小森印刷機械廠制造的Sprint L— 425B（4色）印刷機和東華色素化學工業(yè)公司的ALPO無水平印油墨進行印刷，產(chǎn)品的印刷質量被認為是當時 最高水平的，因而引起了印刷界的普遍關注。1980年秋季，Toray公司開始試銷無水平版材。1985年印刷機墨輥冷卻系統(tǒng)改良、油墨改善、墨輥調(diào)節(jié)技術改善，使無水平印逐漸步入坦途受到印刷界重視。1986年 Toray無水UV干燥油墨面試，1988年商用熱固無水平版面世，1990年高耐久陽圖型無水平版出現(xiàn)，1999年CTP無水印版面世。無水印刷的發(fā)展人至分為：從1977年的第一代、1987年的第二代到1994年的第三代。十多年來，無水平版膠印技術得到了較快的發(fā)展，歐洲和美國的許多廠家，都快速發(fā)展了無水膠印。并取得了可觀的經(jīng)濟效益。目前主要有三個廠家生產(chǎn)無水膠印用印版。日本的Toray公司生產(chǎn)的版材有兩種：一種是需用膠片曝光、曬版處理的感光無水印版；另一種是最近推出的計算機直接制版產(chǎn)品。美國的Presstek公司研制的無水印版PEARL dry，則不需曝光、曬版處理。在直接制版機上，直接成像?？逻_公司也推出處于測試階段的無水印版。 3、無水膠印的工作原理及工藝無水膠印是一種平版膠印技術，它采用一種特殊的硅橡膠涂層印版，特殊油墨以及印刷機上一套嚴格的溫度控制系統(tǒng)來完成印刷的一種平版印刷方式。無水印版是一種平凹版，圖文部分低于印版的表面。這種特殊的硅橡膠涂層印版上斥墨的硅橡膠層作為印版的空白部分，而輕微的凹陷形成一個可接受油墨的聚合物表層則是圖文部分?，F(xiàn)在CD膠印主要采用Toray無水印版，下面我們就主要介紹Toray無水印刷系統(tǒng)。3.1 Toray系統(tǒng)Toray無水印刷系統(tǒng)主要由三部分組成：無水印版、無水油墨以及印刷機上的溫度控制系統(tǒng)。（1）Toray無水印版Toray無水印版有陰圖型和陽圖型兩種。目前，使用較多的是陰圖型無水印版。Toray無水印版主要的三層。a）鋁版基、底層（約0.5～lmm）。b）感光樹脂層（約3～3.5μm）：重氮感光材料。陽圖型感光層是感光結合型，陰圖型感光層是感光分解型的機能構造。c）硅膠層（約2μm）：具有很強的抗墨性，在印版上作為空白部分。d）覆蓋膜（保護層，約6μm）：為了提高曬版時菲林和版材的密合度，覆蓋層表面被加工成2μm的凸凹形狀。e）為使鋁板和感光層（重氮感光材料）、感光層（重氮感光材料）和硅膠層之間很好地粘合，它們之間還涂布有以感光性重氮化合物為原料的膠合層。根據(jù)Toray無水印版的類型不同，印量從100000到600000印不等。印量的多少還取決于其他因素。像傳統(tǒng)PS版一樣，Toray無水印版可以再生。（2）制版步驟：無水膠印制版顯影的關鍵是剪切去除相當于圖文部分的硅膠層。剪切力要比圖文部分的硅膠層和感光膠層之間的粘附力強，將其施加于兩層的界面便可以除去圖文部分硅膠層。a）拼版：無水印刷用菲林可以是陰圖型的，也可是陽圖型。所謂拼版就是按一定的要求和操作規(guī)范，將菲林粘貼固定在印版上的過程。拼版應根據(jù)菲林及平版類型確定是否采用擋光膜。b）曝光：采用傳統(tǒng)的紫外線光源曬版曝光裝置和光源來對Toray無水印版進行曝光。曝光時間也約為60秒。陰圖型無水印版在曝光時，通過膠片的UV光，穿透硅橡膠層，到達感光樹脂層。圖文部分的感光樹脂吸收UV光，發(fā)生反應，在感光樹脂和硅橡膠層連接處脫落。這種反應十分精細，印版也客易得到很高的分辨率，在加網(wǎng)線數(shù)為175線／英寸時，可再現(xiàn)0.5%～99.5%之間的網(wǎng)點。c）除保護膜：Toray無水印版經(jīng)過曝光后，還需進行加工處理。在對印版進行處理前，須除去硅膠層上的保護膜。d）膨潤：顯影處理設備是該系統(tǒng)所特有的，使用特殊的化學和機械方法，對印版進行處理。用適當P.P.G（聚丙烯二醇）和P.E.G（聚乙二醇）即TORAY PA-l前處理液使圖文部分的感光層膨潤，硅膠層浮起，使在兩層間的粘附力大大地減弱。空白部分不起化學變化。e）機械剝離：如果使用的是陰圖片，感光部分剝離脫落，未感光部分（即空白部分）保留硅膠層；如果使用的是陽圖片，則感光部分硬化，未感光部分脫落形成圖文部。膨化的無水印版經(jīng)尼龍刷均勻地施加剪切力于膨潤的硅膠層界面，使印紋部份硅膠層剝落脫離，至此無水印版顯影工序就已完成，無水印版就這樣制成了。f）染色：顯影后的無水印版不染色也可印刷，染色的作用主要是用于辨識及檢查印版質量。這里要強調(diào)的一點是：無水膠印制版后得到的是一種平凹版，版上的非圖文部分是斥墨的硅橡膠層；而圖文部分，硅橡膠層被除去，留下吸墨的樹脂層，形成一種“吸墨小洞”結構。這些“吸墨小洞”當油墨從印版向橡皮滾筒上轉移時，提供起支撐作用的網(wǎng)墻。這樣在完成油墨轉移的過程中，在印刷壓力作用下所形成的網(wǎng)點擴大是非常小的，基本上實現(xiàn)了圖文的忠實再現(xiàn)。（3）無水膠印油墨無水膠印使用特定的油墨。它要求有較高的粘度以確保對非圖文部分的硅橡膠層有良好的排斥性，即高粘度油墨可保證硅橡膠層不沾墨，不出現(xiàn)臟版（空白部分不帶墨），同時對印版的圖文部分有良好的親合性，并能和橡皮布的類型、材質相匹配，以保證油墨的順利傳遞和轉移。它還要求油墨中不含有粗糙的顆粒，防止劃傷印版表面的保護膜，同時避免顆粒摩擦產(chǎn)生熱量而降低油墨的粘度。（4）溫度控制系統(tǒng)對于高粘度的無水膠印油墨來講，影響油墨粘度的重要因素是溫度。溫度上小的變化會引起油墨粘度很大地改變。例如：25℃時油墨的粘度100－150泊，但在40℃時粘度急劇下降到30—40泊。在連續(xù)印刷過程中，由于機械摩擦（墨輥之間、墨輥與印版之間、印版與橡皮布之間的摩擦）等因素會引起印版版面溫度升高，因為無水油墨的粘度大，無水油墨與墨輥之間的摩擦，也將使溫度上升，從而導致印刷油墨粘度下降。正是由于對油墨粘度的高要求，就不得不在印刷機上，使用溫度控制系統(tǒng)，來精確地控制油墨的溫度。在CD無水平版膠印機通常采用風冷和水冷法。無論采用何種方式，都是為了將溫度控制在一個恒定值，從而保持無水油墨的黏度。風冷法：即向墨輥及印版滾筒表面吹送恒溫的冷風，來降低版面的溫度，維持油墨溫度，保持油墨的粘度。如德國KAMMANN膠印機。水冷法：主要是在膠印機平版中，給其通入足夠冷卻水的方法來實現(xiàn)溫度的控制。如臺灣產(chǎn)平版膠印機。雖然各種不同品牌的無水膠印油墨其適宜的溫度各不相同，但控制版面及墨輥溫差，使其保持在±15℃范圍是必要的，有些油墨只有±0.8℃溫度寬容度，有些則有±1.5℃的溫度寬容度。溫度太高會使非圖文部分的硅膠樹脂沾墨，出現(xiàn)臟版，溫度太低油墨轉移不良，滿版不實發(fā)生白點。所以無水平版膠印墨溫度的平衡控制技術是無水平版膠印機的一項關鍵技術。在實際印刷生產(chǎn)操縱中，操縱者應根據(jù)選用的油墨及印刷的速度，對溫度進行相應的調(diào)整。3.2 Presstek系統(tǒng)Presstek PEARL dry無水印版系統(tǒng)由兩個部為組成：無水印版及與Toray公司相似的無水油墨。Presstek公司聲稱，印刷機上的溫度控制系統(tǒng)是一個任選件。PEARL dry無水印版最大承印量為50000印。若印量少于10000印的話，對印刷機上的溫度沒有影響。只有長版活才需用溫度控制系統(tǒng)。PEARL dry無水印版，也可再生，最大幅面尺寸為四開。PEARL dry無水印版由四層組成：斥墨的硅橡膠層、吸光成像層、吸墨層、鋁基層或聚脂基層。PEARL dry無水印版成像，不需用膠片、不需曝光、不需處理。其成像主要使用一種燒蝕技術。使用紅外線激光二極管，燒蝕掉印版上硅橡膠涂層，露出下面的吸墨層。在成像過程中，激光快速地加熱成像層，來記錄圖文。成像層被蒸發(fā)，上面的硅橡膠涂層從印版上剝離，形成圖文。印版成像后，須經(jīng)過簡單清洗，即可安裝在印版滾筒上印刷生產(chǎn)。該系統(tǒng)可以使用Presstek公司的直接制版機成像。4．無水平版膠印的優(yōu)缺點；4.1 無水膠印的主要優(yōu)點：l）顏色鮮艷明快、一致性好。無水印刷的印品反差大。也就是說暗調(diào)部分更黑，高光部分更亮。可印刷出傳統(tǒng)印刷達不到的印刷質量。無水印刷過程中，顏色很快就可以上來，立即可以套準，并在印刷過程中顏色變化小，可保持顏色的一致性，2）色彩飽和度好。無水印刷所印刷出油墨密度大。所以在同樣加網(wǎng)線數(shù)下，無水印刷印品比傳統(tǒng)印刷印品層次更豐富，更真實。四色印刷密度比SWOP標準高20％左右。色彩還原更真實。3）網(wǎng)點擴大小，分辨率高，細節(jié)再現(xiàn)好，有層次感。無水膠印版是平凹版結構，無水印版版面是一個不吸墨的平面，版面上是一種“吸墨小洞”結構。這些“吸墨小洞”，當油墨從印版向橡皮滾筒上轉移時，提供起支撐作用的網(wǎng)墻。它可以復制從高光2～3%到暗調(diào)97-98％的網(wǎng)點，網(wǎng)點再現(xiàn)范圍95％。無水印刷不僅網(wǎng)點擴大小，而且加網(wǎng)線數(shù)得到了很大的提高?？捎∷⒏呒泳W(wǎng)線數(shù)的印刷產(chǎn)品，細節(jié)再現(xiàn)好。Toray公司無水印版的加網(wǎng)線數(shù)一般可為175線／英寸，有些無水印刷廠家使用400線／英寸的加網(wǎng)線數(shù)。4）生產(chǎn)效率高，印刷準備時間短。無水印刷將印刷過程由一個化學／物理變化過程簡化為一個純機械過程，故印出成品速度快。印刷過程中色彩調(diào)節(jié)方法與傳統(tǒng)印刷大體相同，故它也同時消除了許多過程中引起變化的因素，減少了由于其他原因引起的停機時間，可比傳統(tǒng)印刷準備時間短40％左右。4.2 無水印刷不足之處1）無水平版印刷，對作業(yè)環(huán)境的溫濕度要求很苛刻，一般環(huán)境溫區(qū)要保持在 23℃～25 ℃之間，相對濕區(qū)范圍為55％～60%。還有一些油墨要求溫度控制保持在土15℃范圍。生產(chǎn)實踐表明：當溫度過低時，油墨凝固，膠印機輸墨系統(tǒng)受阻，無法印刷；當溫度過高時，發(fā)生“糊版”。與此同時，因靜電引起的故障增多，容易出現(xiàn)印刷質量缺陷。2）要求的油墨粘度很高，在墨輥、印版、橡皮市上容易粘附臟物（粉塵、絨毛、起絲、墨皮），沾臟后，去污操作煩瑣、難度較大。在印品上容易產(chǎn)生質量缺陷。3）無水膠印產(chǎn)品的質量主要靠油墨來反映，來調(diào)節(jié)。所以除了油墨的質量因素外，供墨系統(tǒng)，特別是墨輥間的壓力也是致關重要的。幾個墨輥輥筒之間的壓力、墨輥與印版之間、印版與橡皮布之間、橡皮布與承印物（光盤）之間的的壓力必須符合相應的規(guī)范要求，輥壓過大易造成墨杠，也易使版面起臟，輥壓過小易使傳墨不良，墨色不均，降低了產(chǎn)品質量，因此墨輥及印刷輥筒間壓力的調(diào)節(jié)，必須嚴格按要求去做。4）硅膠層不耐摩擦，修版不易。無水印版上非圖文部分的硅橡膠層容易被劃傷，而露出其下吸墨的感光樹脂層。這時需用到其特制的修版液（一種液體硅橡膠），來修復劃傷的部分。但由于網(wǎng)點精細。操作難度較大。