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曼羅蘭執(zhí)轉(zhuǎn)移熱熔化制版技術(shù)
福州眾印網(wǎng) 2006/8/4 16:22:00 來源：轉(zhuǎn)載
1 引言
從計(jì)算機(jī)直接成像工藝所用印版材料的物理和化學(xué)性能考慮，印版材料可分為一次成像印版和多次成像印版。從制版工藝角度看，也可分為一次成像制版和重復(fù)成像制版兩種工藝，但需找到合適的印版基材，研究合理的成像工藝和系統(tǒng)。傳統(tǒng)膠印工藝使用的印版因價(jià)格不高以及技術(shù)上的原因，印版使用過一次后就失去其使用價(jià)值，只能丟棄，即使利用了特殊的工藝再生后，性能也遠(yuǎn)比不上其初始狀態(tài)。直接成像技術(shù)出現(xiàn)后，人們開始研究可重復(fù)成像制版工藝以及可重復(fù)成像印版材料，這不僅有技術(shù)上的原因，更主要的考慮是在經(jīng)濟(jì)方面。
可重復(fù)成像指的是在一個(gè)印刷作業(yè)周期內(nèi)印版表面允許永久性地存儲(chǔ)圖像，當(dāng)一個(gè)印刷作業(yè)完成后，原來存儲(chǔ)的圖像可以擦去，準(zhǔn)備為下一個(gè)印刷作業(yè)成像。這里，印版表面具有永久性存儲(chǔ)圖像的能力是高效率、大批量生產(chǎn)印刷品的前提，也是印刷品質(zhì)量保持穩(wěn)定和一致的基礎(chǔ)。而擦除原來的圖像意味著需要使印版恢復(fù)其初始狀態(tài)(稱為中性化)，才能為下一個(gè)印刷作業(yè)成像。
采用可重復(fù)成像印版(底版)的直接成像印刷機(jī)還處在幼年期，其主要優(yōu)點(diǎn)是材料消耗低，從一個(gè)印刷作業(yè)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)印刷作業(yè)時(shí)因不必更換印版而縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間，并因此簡化了工作流程。同時(shí)，在完成整個(gè)印刷任務(wù)期間可使用同一印版，這對(duì)獲得一致的印刷質(zhì)量是有利的。
重復(fù)成像可分為需添加材料和不添加材料兩大類，前者是指印版由基材和添加材料組成，基材表面具有與膠印相一致的物理特性(例如親水特性)，添加在基材表面上的材料只具有一次成像能力，但這種添加到基本表面的材料卻可以采用特定的工藝組合擦除，從而恢復(fù)基材表面的初始狀態(tài)。后者指印版材料本身具有可變換的物理特性，即借助于特定的物理化學(xué)效應(yīng)而使材料的局部區(qū)域從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)。例如材料表面的初始狀態(tài)是親水的，成像后與頁面圖文部分對(duì)應(yīng)的局部區(qū)域的物理屬性轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)(親墨)，但印刷作業(yè)完成后可借助于一個(gè)與成像工藝相反的過程使表面特性全部恢復(fù)到親水狀態(tài)。本文討論的羅蘭熱轉(zhuǎn)移和熱熔化制版技術(shù)屬于前者，需添加材料獲得可重復(fù)成像功能。
2 熱轉(zhuǎn)移膠印制版
熱轉(zhuǎn)移膠印制版以MAN Roland公司生產(chǎn)的DICOweb Litho(Digital Change Over for Lith graphic)直接成像卷筒紙膠印機(jī)采用的工藝為典型，其基礎(chǔ)是印版輥筒基材(表面磨光的鋼材)具有親水特性，成像時(shí)采用熱轉(zhuǎn)移工藝在輥筒基材表面添加親墨的聚合物并使其固化，聚合物出現(xiàn)的位置與頁面的印刷內(nèi)容一致。完成印刷后，添加到輥筒基材表面的聚合物利用特殊的清洗液和清洗工藝擦除，為下一印刷作業(yè)做好成像準(zhǔn)備。因此，熱轉(zhuǎn)移膠印制版工藝可分為擦除、成像和固化三個(gè)步驟。
1)成像
用熱轉(zhuǎn)移技術(shù)在印版輥筒表面建立的圖像與印刷區(qū)域?qū)?yīng)，非印刷區(qū)域?qū)⒉粫?huì)發(fā)生聚合物的轉(zhuǎn)移。聚合物材料類似于熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)的色膜，保存在卷軸上，使用時(shí)按輥筒形狀展開，在激光束作用下局部區(qū)域因高溫而熔化。熱轉(zhuǎn)移成像效果與使用的激光成像頭有關(guān)，用同時(shí)工作的64束激光(波長約830nm)使聚合物燒灼到輥筒材料表面，記錄分辨率可達(dá)2400 dpi，以每英寸150線或175線加網(wǎng)當(dāng)無問題。隨著輥筒的旋轉(zhuǎn)，印版在整個(gè)印刷寬度上成像，記錄精度取決于成像系統(tǒng)和聚合物材料存儲(chǔ)裝置沿輥筒軸向移動(dòng)的精度，轉(zhuǎn)移帶材料的寬度約15mm，而沿輥筒的周向成像精度則由輥筒的旋轉(zhuǎn)精度來保證。
熱轉(zhuǎn)移制版的困難是印版輥筒基材如何獲得膠印所需要的基本特性。為此需在熱轉(zhuǎn)移直接成像膠印機(jī)中附加其他裝置，以保證熱轉(zhuǎn)移到輥筒表面的親墨層能穩(wěn)定地工作，提高印版的耐印率和印刷質(zhì)量。
2)固化
轉(zhuǎn)移到輥筒表面的聚合物需固化在輥筒表面，才能形成最終的印版并達(dá)到需要的耐印率。為此需采用某種加熱技術(shù)，例如熱空氣固化或熱感應(yīng)固化技術(shù)。由于該步驟是使聚合物固化，因而溫度不能太高，以攝氏150℃左右為宜，這樣就形成了適合于膠印使用的印版。
3)擦除
擦除轉(zhuǎn)移到輥筒表面的聚合物是實(shí)現(xiàn)重復(fù)成像的必須步驟，它應(yīng)該在印刷作業(yè)完成后進(jìn)行。親墨層聚合材料可利用化學(xué)和機(jī)械組合工藝擦除，采用特制的清洗布(機(jī)械擦除)和水基清洗液(化學(xué)擦除)組合擦除工藝。聚合物被除去后，輥筒基材表面即恢復(fù)到其初始狀態(tài) (親水)，接下來就可以為下一個(gè)印刷作業(yè)成像了。
4)印刷
與普通膠印機(jī)的區(qū)別是，除潤版裝置和輸墨裝置外，印刷機(jī)上包含了成像系統(tǒng)、固化裝置和擦除裝置。印版產(chǎn)生后的印刷作業(yè)與一般膠印機(jī)沒有區(qū)別。印版經(jīng)潤版和輸墨后，著墨圖像先轉(zhuǎn)移到橡皮布輥筒上，然后由橡皮布輥筒和壓印輥筒產(chǎn)生的轉(zhuǎn)印壓力轉(zhuǎn)移到承印材料上。
5)兩步熱轉(zhuǎn)移工藝
曼羅蘭DICOweb Litho直接成像卷筒紙膠印機(jī)實(shí)際采用的是兩步熱轉(zhuǎn)移工藝，與前面討論的直接熱轉(zhuǎn)移工藝有所區(qū)別，但基本工作原理是一致的。
在兩步熱轉(zhuǎn)移工藝中，轉(zhuǎn)移材料通過特殊的成像系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到印版基材表面，可在卷筒記錄材料上一個(gè)接一個(gè)地對(duì)幾個(gè)作業(yè)成像，類似于計(jì)算機(jī)直接膠片輸出工藝。例如采用內(nèi)鼓式或絞盤式照排機(jī)連續(xù)地輸出分色結(jié)果并記錄到膠片上。已經(jīng)成像的材料卷可安裝到專門的暗盒中，再將暗盒放置到印刷機(jī)上，即能將親墨層通過熱轉(zhuǎn)移工藝轉(zhuǎn)移到中性印版輥筒的金屬材料表面。這說明，印刷機(jī)只需要一個(gè)寬度與輥筒寬度相同的熱源。原則上，轉(zhuǎn)移材料可以在印刷機(jī)內(nèi)部通過某種特殊的模式成像，但目前為止脫機(jī)成像也許更具有優(yōu)點(diǎn)。
3 熔化凹版輥筒
采用熱熔化(蒸發(fā))工藝生產(chǎn)凹版輥筒的典型產(chǎn)品為曼羅蘭公司的DICOweb Gravure，該試驗(yàn)印刷機(jī)于1995年公開展示。
凹印工藝是將網(wǎng)穴(填充油墨的基本單元)雕刻在凹版輥筒上，網(wǎng)穴的大小和位置與頁面上圖像的像素值對(duì)應(yīng)，并通過壓印輥筒使油墨轉(zhuǎn)移到承印材料上。與膠印機(jī)形成對(duì)比的是，輪轉(zhuǎn)凹印機(jī)的印刷單元(色組)在設(shè)計(jì)上相對(duì)簡單，但凹版輥筒的生產(chǎn)卻很消耗時(shí)間，且生產(chǎn)成本也較高。熱熔化凹印制版工藝卻可以改變這種狀況，它同樣適用于印量較低的凹印作業(yè)，使計(jì)算機(jī)直接成像系統(tǒng)也能用到凹印機(jī)上。
凹印制版的重復(fù)成像工藝分為擦除、填充和成像三個(gè)主要步驟。
1)填充
基本網(wǎng)穴單元的典型參數(shù)為每厘米70個(gè)雕刻單元，即分辨率為178dpi。因此，相鄰基本網(wǎng)穴單元的距離大約是140lLm。系統(tǒng)采用刀片刮除聚合物填充到基本網(wǎng)穴單元中后高出網(wǎng)墻的部分，以保持網(wǎng)墻表面的平整。聚合物填充到網(wǎng)穴中后變硬，該過程的作用雖然只是將凹版輥筒表面區(qū)分為親水和親墨兩種區(qū)域，但卻為后面的成像作好了準(zhǔn)備，已產(chǎn)生符合實(shí)際需要的親墨區(qū)域。
2)成像
利用熱激光器可使得與頁面圖文部分對(duì)應(yīng)的聚合物產(chǎn)生局部熔化并蒸發(fā)，由于基本網(wǎng)穴的尺寸較小，在激光束熱量的作用下基本網(wǎng)穴體積將發(fā)生改變，激光束的連續(xù)作用能在基本網(wǎng)穴單元內(nèi)形成實(shí)際需要的網(wǎng)穴。
采用熱熔化 (蒸發(fā))技術(shù)可達(dá)到1200dpi的記錄分辨率，這是因?yàn)槌上裣到y(tǒng)接收到的成像信號(hào)與數(shù)字圖像的像素值對(duì)應(yīng)，不同的像素值將導(dǎo)致不同的網(wǎng)穴深度，從而導(dǎo)致原先填充在基本網(wǎng)穴單元中聚合物的體積變化，并產(chǎn)生與像素值對(duì)應(yīng)的階調(diào)值，而這正是凹版印刷可獲得高質(zhì)量彩色印刷品的直接原因。
據(jù)介紹，羅蘭的重復(fù)成像凹印制版工藝對(duì)每一個(gè)基本網(wǎng)穴單元可產(chǎn)生16種階調(diào)值。這一數(shù)字看起來不高，但考慮到凹印的墨層較厚，四色油墨以16種階調(diào)值交叉疊印組合時(shí)實(shí)際可產(chǎn)生的顏色和層次變化還是相當(dāng)豐富的。
3)擦除
擦除凹版輥筒上的成像內(nèi)容可使用高壓水槍，它可以從基本網(wǎng)穴單元中沖洗掉不再有用的聚合物。在高壓水槍的作用下，凹版輥筒的基本結(jié)構(gòu)再次露出，在填充設(shè)備的幫助下，這個(gè)凹版輥筒又可用于下一個(gè)印刷作業(yè)的成像。
4)重復(fù)成像工藝的實(shí)現(xiàn)
需要的基本部件包括聚合物填充系統(tǒng)、熱激光成像裝置、帶博士刮刀的供墨系統(tǒng)以及利用高壓水槍擦除圖像的設(shè)施。凹版印刷是一種間接凹印工藝，油墨圖像通過轉(zhuǎn)印輥筒(帶橡皮布)轉(zhuǎn)移到卷筒紙上。
本文標(biāo)題：曼羅蘭執(zhí)轉(zhuǎn)移熱熔化制版技術(shù)
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