2.2 按结构分类
2.2.1 平台式CTP直接制版机
平台式CTP制版机有一个载版台,载版机构简单,印版能够较准确地卡到相应位置。
图2-1 平台式CTP成像
曝光时,激光调节器根据计算机中图像信息的明暗特征,对激光器所产生的连续激光束进行明暗调节。调节后的激光束通过一个多棱镜反射到印版上,从而完成扫描。在大多数平台式制版机的曝光系统中,只有一束激光打到印版表面,平台式CTP成像原理如图2-1所示。
平台式制版机拥有高效的装版速度和生产速度,但是由于成像技术的限制,印版上图文面积的宽度也受到相应的限制。平台式制版机大部分用于可见光感光的CTP印版中。
平台式直接制版设备比滚筒式结构的设备简单得多,无论自动还是手动,其装版和卸版都非常容易,而且大多数打孔系统都可以在平台式的设备上轻而易举地使用。平台式技术又分为单束激光系统和多束激光系统。
(1)单束激光系统
大多数平台式系统都使用一个转镜系统,使单束激光折射在印版表面。在单束激光系统中,印版被装在版台上向前运动,其运动的方向与激光扫描的方向垂直,其向前运动一个像素距离的时间,与激光从左至右扫描印版所需的时间是一致的。由于单束激光在扫描过程中,在印版的横向往复运动,其镜头到印版的距离是在不断地变化的。
为了确保曝光点尺寸和形状的一致,激光束必须通过一个特殊的透镜在印版上聚焦。因此这也限制了激光的扫描宽度。此类设备的制版幅面的宽度如果过大,印版两边的激光点会拉长成为椭圆形,而且点和点之间的距离与印版中间的距离的差距会很大。
平台式单束激光系统成像速度快,而且拥有最快的自动上版和卸版技术。但是,由于扫描宽度的限制,目前主要被应用于报纸印刷和中小幅面的商业印刷生产。如果要使用单束激光系统生产更宽幅面的设备,一个选择就是使用多个激光头,将多组数据结合在一起使用,这就是多束激光系统。
(2)多束激光系统
一些公司的产品也是采用平台式结构,在保持快速自动上版和卸版技术的同时,加大了所能处理的印版尺寸。比利时巴可(Barco)公司(现为艾司科公司)的产品使用了4~6个激光头,每一条激光扫描线是由3~5束激光构成的。使用时将这些激光束用光学和数字式的方式结合在一起,生成一条激光线,大大提高了成像速度和成像面积。
平台式制版机的优点是:
①机械结构简单,设备好维护;
②上下版容易,稳定性好、问题少、成本低;
③具有高效的印版装载速度和生产速度;
④可同时支持多种打孔规格;
⑤扫描速度高,价格相对便宜。
平台式制版机的缺点是:
①曝光区域小,不适合于大幅面印版作业,目前最大只能达到62cm;
②激光点有光学变形;
③工作时,投射到印版上的激光光路长短不同,故要求持续变焦;
④光学路径长;
⑤抖动敏感;
⑥占地面积较大。
目前市场上此类直接制版机主要有爱克发的Polaris系统、巴可公司的Mondrian系统等。
2.2.2 内鼓式CTP直接制版机
图2-2 内鼓式CTP直接制版机
内鼓式CTP直接制版机(internal drum CTP)把滚筒内层作为承托印版的鼓,印版装载到内鼓的内部后,卷曲地贴在成像鼓的内壁,通过抽真空设备将印版固定在滚筒内轮廓的成像位置上。内鼓式制版机使用单束激光在印版上曝光成像,曝光时,声光调节器根据计算机图文信息的明暗特征,对激光器光源所产生的连续的激光束进行明暗变化的二进制调制。调制后的激光束并不是直接照射在印刷版上,而是通过反射镜照射到一组旋转镜上。一方面,旋转镜垂直于滚筒轴做圆周运动,随着镜子的旋转,激光束就被垂直折射到滚筒上,一线一线地扫描记录;另一方面,旋转镜沿滚筒轴(丝杠)从一端到另一端进行轴向步进移动,也就是说,激光束相对于滚筒做螺旋形运动。扫描印版时,大部分激光被印版吸收,调整激光束的直径可以得到不同程度的分辨率;调整镜子的转速,则可以调节曝光时间。内鼓式CTP直接制版和原理如图2-2所示。
内鼓式制版机对偏转棱镜的转速度有一定的限制(≤68000转/分),这是因为热敏CTP印版的成像材料的反应速度较慢,需要的能量较高,这就意味着制版速度将会不可避免地降低一些。
内鼓式CTP直接制版机光源以前常用532nm倍频YAG绿激光、现在又出现了400nm、410nm的紫激光,使激光器结构日趋简单,性能不断提高,价格明显下降。
由于紫激光波长短,产生的激光点比较小,光学分辨率高,可以确保高光学分辨率输出;紫激光光源的体积比较小,也就意味着转速可以提高,如果配合上高感光度的银盐版,印版的输出效率较高;紫激光的发光波长处在传统光化学感光材料的感光波长范围内,因而缓解了版材开发的难度;紫激光只在对应的印版上感光成像,所以可以在黄色安全灯下操作,增加了使用的方便性;紫激光二极管光源稳定、光点结实,可以产生出高质量的印刷网点;紫激光激光器体积小,模块程度高,维修、更换方便。
内鼓式CTP直接制版机的优点可归纳为:
①有一个光源,即采用单激光头,因此无激光束间的相互调节,价格相对便宜;
②光学元件都是一次性的,更换时只需调换激光头;
③扫描速度快,精度高,稳定性好,目前较先进的紫激光技术多采用这种激光方式;
④上下版方便,可同时支持多种打孔规格,打孔的设计简便;
⑤版材静止不动,机械稳定性好,这样使整体结构变得简单。
内鼓式CTP直接制版机的缺点主要有:
①不能使用激光二极管;
②光学路径长,使激光到印版的距离变长,对抖动敏感;
③印版曝光后显影复杂;
④不适合大幅面的印版;
⑤不适合热敏版,网点受激光强度及显影处理会有变化。
目前市场上内鼓式直接制版机主要有爱克发公司的Galileo VS/VXT系统,海德堡的Prosetter,宝禄德福的DMX/ImageMaker系统等。
2.2.3 外鼓式CTP直接制版机
图2-3 外鼓式CTP直接制版机
外鼓式CTP直接制版机(external drum CTP)工作时,版材包紧在滚筒外表面上,当滚筒以每分钟几百转的速度沿圆周方向旋转时,版材会随着滚筒以相同的速度旋转。在曝光时,声光调节器根据计算机图文信息的明暗特征,对激光器光源所产生的连续的激光束进行明暗变化的二进制调制,调制后的受控激光束照射在印版上,从而完成对印版的扫描成像。在成像过程中,激光器沿着与滚筒轴平行的丝杆步进移动。一般情况下,为提高生产效率,经常采用多个激光束进行扫描。图2-3为外鼓式CTP直接制版机原理图。
外鼓式制版系统不需要任何偏转棱镜,同时允许成像激光头更加靠近成像鼓,这一点对热敏成像非常有利,因为距离越近,所提供的激光能量很高。
外鼓式CTP直接制版机光源常常使用830nm或1064nm波长的红外激光器。可以分解阳图热敏CTP版材上的涂层材料、使阴图型热敏CTP版材涂层材料交联聚合或者烧蚀热敏CTP版材上的涂层等。
(1)外鼓式制版机的优点
①外鼓式的优点是适用于大幅面印版的作业,多适用于热敏版材,采用多光束激光头。由于热敏印版所需要的热量大,光源必须要有较大的功率,采用外鼓式制版机可以把光源的位置定位在靠近印版的地方。
②印版安装在滚筒外面,与印刷机上印版状态一样。能够模拟印刷机的弯版曲率,保证套准精度。
③采用多束激光束(一般有10束、32束、64束、240束、480束),可以把滚筒转速降低到大约1500转/分。
④激光到印版的距离短。
⑤光学系统不依赖于照排幅面。
(2)外鼓式制版机的缺点
①光束间的相互调节会产生“条状效果”。
②光学系统采用多光学元件组合。
③打孔装置很难和制版机一体化。
④适用的版材规格少。
⑤滚筒不能高速旋转,上下版慢,在滚筒转动时要保证转动稳定,需要特定的配重平衡装置来维持印版的平衡稳定。
⑥激光束多,偏移量很大,影响网点成像质量,需要进行补偿。激光头耐用性稍差。
目前市场此类型制版机主要有Lithotech公司的Andromeda系统、柯达的Magnus800系统、爱克发的Xcalibur系统、网屏公司的Plate Rite 4000、Plate Rite 8000系统等。
(3)与内鼓式CTP的比较
内鼓式CTP直接制版机制版速度快,特别是紫激光技术的应用,更使内鼓式CTP直接制版机如虎添翼,但成像质量需进一步提高,多用在报业印刷中。该制版机常常使用银盐、光聚合等光敏CTP版材。外鼓式CTP直接制版机制版速度稍慢,但成像质量好,多用在商业印刷领域。该制版机常常使用热交联、热烧蚀、热分解等热敏CTP版材。不过目前由于阳图热敏版材价格的进一步走低及各大厂商研发重心的变更,外鼓式CTP逐渐成为市场的主流。