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(shù)，它采用一種特殊的硅橡膠涂層印版，特殊油墨以及印刷機(jī)上一套嚴(yán)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(gè)可接受油墨的聚合物表層則是圖文部分。如圖1。
現(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(jī)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。如圖2。
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(jié)合型，陰圖型感光層是感光分解型的機(jī)能構(gòu)造。
c）硅膠層（約2μm）：具有很強(qiáng)的抗墨性，在印版上作為空白部分。
d）覆蓋膜（保護(hù)層，約6μm）：為了提高曬版時(shí)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(guān)鍵是剪切去除相當(dāng)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(qiáng)，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(yīng)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(duì)Toray無水印版進(jìn)行曝光。曝光時(shí)間也約為60秒。陰圖型無水印版在曝光時(shí)，通過膠片的UV光，穿透硅橡膠層，到達(dá)感光樹脂層。圖文部分的感光樹脂吸收UV光，發(fā)生反應(yīng)，在感光樹脂和硅橡膠層連接處脫落。這種反應(yīng)十分精細(xì)，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(shí)，可再現(xiàn)0.5%～99.5%之間的網(wǎng)點(diǎn)。
c）除保護(hù)膜：Toray無水印版經(jīng)過曝光后，還需進(jìn)行加工處理。在對(duì)印版進(jìn)行處理前，須除去硅膠層上的保護(hù)膜。
d）膨潤：顯影處理設(shè)備是該系統(tǒng)所特有的，使用特殊的化學(xué)和機(jī)械方法，對(duì)印版進(jìn)行處理。用適當(dāng)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?？瞻撞糠植黄鸹瘜W(xué)變化。
e）機(jī)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(shí)及檢查印版質(zhì)量。
這里要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)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(jié)構(gòu)。這些“吸墨小洞”當(dāng)油墨從印版向橡皮滾筒上轉(zhuǎn)移時(shí)，提供起支撐作用的網(wǎng)墻。這樣在完成油墨轉(zhuǎn)移的過程中，在印刷壓力作用下所形成的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大是非常小的，基本上實(shí)現(xiàn)了圖文的忠實(shí)再現(xiàn)。
圖3，無水平版曝光顯影過程
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（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(duì)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(shí)對(duì)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(zhì)相匹配，以保證油墨的順利傳遞和轉(zhuǎn)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(hù)膜，同時(shí)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(duì)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(huì)引起油墨粘度很大地改變。例如：25℃時(shí)油墨的粘度100－150泊，但在40℃時(shí)粘度急劇下降到30—40泊。在連續(xù)印刷過程中，由于機(jī)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(huì)引起印版版面溫度升高，因?yàn)闊o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(dǎo)致印刷油墨粘度下降。
正是由于對(duì)油墨粘度的高要求，就不得不在印刷機(jī)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(jī)通常采用風(fēng)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(gè)恒定值，從而保持無水油墨的黏度。
風(fēng)冷法：即向墨輥及印版滾筒表面吹送恒溫的冷風(fēng)，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(jī)。
水冷法：主要是在膠印機(jī)平版中，給其通入足夠冷卻水的方法來實(shí)現(xiàn)溫度的控制。如臺(tái)灣產(chǎn)平版膠印機(jī)。
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(huì)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(zhuǎn)移不良，滿版不實(shí)發(fā)生白點(diǎn)。所以無水平版膠印墨溫度的平衡控制技術(shù)是無水平版膠印機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
在實(shí)際印刷生產(chǎn)操縱中，操縱者應(yīng)根據(jù)選用的油墨及印刷的速度，對(duì)溫度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
3.2 Presstek系統(tǒng)
Presstek PEARL dry無水印版系統(tǒng)由兩個(gè)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(jī)上的溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)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(duì)印刷機(jī)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(shù)。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(jī)成像。
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