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曼罗兰执转移热熔化制版技术
福州众印网 2006/8/4 16:22:00 来源：转载
1 引言
从计算机直接成像工艺所用印版材料的物理和化学性能考虑，印版材料可分为一次成像印版和多次成像印版。从制版工艺角度看，也可分为一次成像制版和重复成像制版两种工艺，但需找到合适的印版基材，研究合理的成像工艺和系统。传统胶印工艺使用的印版因价格不高以及技术上的原因，印版使用过一次后就失去其使用价值，只能丢弃，即使利用了特殊的工艺再生后，性能也远比不上其初始状态。直接成像技术出现后，人们开始研究可重复成像制版工艺以及可重复成像印版材料，这不仅有技术上的原因，更主要的考虑是在经济方面。
可重复成像指的是在一个印刷作业周期内印版表面允许永久性地存储图像，当一个印刷作业完成后，原来存储的图像可以擦去，准备为下一个印刷作业成像。这里，印版表面具有永久性存储图像的能力是高效率、大批量生产印刷品的前提，也是印刷品质量保持稳定和一致的基础。而擦除原来的图像意味着需要使印版恢复其初始状态(称为中性化)，才能为下一个印刷作业成像。
采用可重复成像印版(底版)的直接成像印刷机还处在幼年期，其主要优点是材料消耗低，从一个印刷作业转移到另一个印刷作业时因不必更换印版而缩短周转时间，并因此简化了工作流程。同时，在完成整个印刷任务期间可使用同一印版，这对获得一致的印刷质量是有利的。
重复成像可分为需添加材料和不添加材料两大类，前者是指印版由基材和添加材料组成，基材表面具有与胶印相一致的物理特性(例如亲水特性)，添加在基材表面上的材料只具有一次成像能力，但这种添加到基本表面的材料却可以采用特定的工艺组合擦除，从而恢复基材表面的初始状态。后者指印版材料本身具有可变换的物理特性，即借助于特定的物理化学效应而使材料的局部区域从一种状态转换到另一种状态。例如材料表面的初始状态是亲水的，成像后与页面图文部分对应的局部区域的物理属性转换到另一种状态(亲墨)，但印刷作业完成后可借助于一个与成像工艺相反的过程使表面特性全部恢复到亲水状态。本文讨论的罗兰热转移和热熔化制版技术属于前者，需添加材料获得可重复成像功能。
2 热转移胶印制版
热转移胶印制版以MAN Roland公司生产的DICOweb Litho(Digital Change Over for Lith graphic)直接成像卷筒纸胶印机采用的工艺为典型，其基础是印版辊筒基材(表面磨光的钢材)具有亲水特性，成像时采用热转移工艺在辊筒基材表面添加亲墨的聚合物并使其固化，聚合物出现的位置与页面的印刷内容一致。完成印刷后，添加到辊筒基材表面的聚合物利用特殊的清洗液和清洗工艺擦除，为下一印刷作业做好成像准备。因此，热转移胶印制版工艺可分为擦除、成像和固化三个步骤。
1)成像
用热转移技术在印版辊筒表面建立的图像与印刷区域对应，非印刷区域将不会发生聚合物的转移。聚合物材料类似于热转移打印机的色膜，保存在卷轴上，使用时按辊筒形状展开，在激光束作用下局部区域因高温而熔化。热转移成像效果与使用的激光成像头有关，用同时工作的64束激光(波长约830nm)使聚合物烧灼到辊筒材料表面，记录分辨率可达2400 dpi，以每英寸150线或175线加网当无问题。随着辊筒的旋转，印版在整个印刷宽度上成像，记录精度取决于成像系统和聚合物材料存储装置沿辊筒轴向移动的精度，转移带材料的宽度约15mm，而沿辊筒的周向成像精度则由辊筒的旋转精度来保证。
热转移制版的困难是印版辊筒基材如何获得胶印所需要的基本特性。为此需在热转移直接成像胶印机中附加其他装置，以保证热转移到辊筒表面的亲墨层能稳定地工作，提高印版的耐印率和印刷质量。
2)固化
转移到辊筒表面的聚合物需固化在辊筒表面，才能形成最终的印版并达到需要的耐印率。为此需采用某种加热技术，例如热空气固化或热感应固化技术。由于该步骤是使聚合物固化，因而温度不能太高，以摄氏150℃左右为宜，这样就形成了适合于胶印使用的印版。
3)擦除
擦除转移到辊筒表面的聚合物是实现重复成像的必须步骤，它应该在印刷作业完成后进行。亲墨层聚合材料可利用化学和机械组合工艺擦除，采用特制的清洗布(机械擦除)和水基清洗液(化学擦除)组合擦除工艺。聚合物被除去后，辊筒基材表面即恢复到其初始状态 (亲水)，接下来就可以为下一个印刷作业成像了。
4)印刷
与普通胶印机的区别是，除润版装置和输墨装置外，印刷机上包含了成像系统、固化装置和擦除装置。印版产生后的印刷作业与一般胶印机没有区别。印版经润版和输墨后，着墨图像先转移到橡皮布辊筒上，然后由橡皮布辊筒和压印辊筒产生的转印压力转移到承印材料上。
5)两步热转移工艺
曼罗兰DICOweb Litho直接成像卷筒纸胶印机实际采用的是两步热转移工艺，与前面讨论的直接热转移工艺有所区别，但基本工作原理是一致的。
在两步热转移工艺中，转移材料通过特殊的成像系统转移到印版基材表面，可在卷筒记录材料上一个接一个地对几个作业成像，类似于计算机直接胶片输出工艺。例如采用内鼓式或绞盘式照排机连续地输出分色结果并记录到胶片上。已经成像的材料卷可安装到专门的暗盒中，再将暗盒放置到印刷机上，即能将亲墨层通过热转移工艺转移到中性印版辊筒的金属材料表面。这说明，印刷机只需要一个宽度与辊筒宽度相同的热源。原则上，转移材料可以在印刷机内部通过某种特殊的模式成像，但目前为止脱机成像也许更具有优点。
3 熔化凹版辊筒
采用热熔化(蒸发)工艺生产凹版辊筒的典型产品为曼罗兰公司的DICOweb Gravure，该试验印刷机于1995年公开展示。
凹印工艺是将网穴(填充油墨的基本单元)雕刻在凹版辊筒上，网穴的大小和位置与页面上图像的像素值对应，并通过压印辊筒使油墨转移到承印材料上。与胶印机形成对比的是，轮转凹印机的印刷单元(色组)在设计上相对简单，但凹版辊筒的生产却很消耗时间，且生产成本也较高。热熔化凹印制版工艺却可以改变这种状况，它同样适用于印量较低的凹印作业，使计算机直接成像系统也能用到凹印机上。
凹印制版的重复成像工艺分为擦除、填充和成像三个主要步骤。
1)填充
基本网穴单元的典型参数为每厘米70个雕刻单元，即分辨率为178dpi。因此，相邻基本网穴单元的距离大约是140lLm。系统采用刀片刮除聚合物填充到基本网穴单元中后高出网墙的部分，以保持网墙表面的平整。聚合物填充到网穴中后变硬，该过程的作用虽然只是将凹版辊筒表面区分为亲水和亲墨两种区域，但却为后面的成像作好了准备，已产生符合实际需要的亲墨区域。
2)成像
利用热激光器可使得与页面图文部分对应的聚合物产生局部熔化并蒸发，由于基本网穴的尺寸较小，在激光束热量的作用下基本网穴体积将发生改变，激光束的连续作用能在基本网穴单元内形成实际需要的网穴。
采用热熔化 (蒸发)技术可达到1200dpi的记录分辨率，这是因为成像系统接收到的成像信号与数字图像的像素值对应，不同的像素值将导致不同的网穴深度，从而导致原先填充在基本网穴单元中聚合物的体积变化，并产生与像素值对应的阶调值，而这正是凹版印刷可获得高质量彩色印刷品的直接原因。
据介绍，罗兰的重复成像凹印制版工艺对每一个基本网穴单元可产生16种阶调值。这一数字看起来不高，但考虑到凹印的墨层较厚，四色油墨以16种阶调值交叉叠印组合时实际可产生的颜色和层次变化还是相当丰富的。
3)擦除
擦除凹版辊筒上的成像内容可使用高压水枪，它可以从基本网穴单元中冲洗掉不再有用的聚合物。在高压水枪的作用下，凹版辊筒的基本结构再次露出，在填充设备的帮助下，这个凹版辊筒又可用于下一个印刷作业的成像。
4)重复成像工艺的实现
需要的基本部件包括聚合物填充系统、热激光成像装置、带博士刮刀的供墨系统以及利用高压水枪擦除图像的设施。凹版印刷是一种间接凹印工艺，油墨图像通过转印辊筒(带橡皮布)转移到卷筒纸上。
本文标题：曼罗兰执转移热熔化制版技术
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