1、无水胶印概述无水胶印技术作为一种新兴的印刷技术，近几年在光盘印刷中得到广泛地应用。无水胶印其实是一种平版胶印技术，只是它不使用传统平版胶印中所必需的润版液，它使用一种特殊的硅橡胶涂层印版、特殊油墨以及印刷机上一套严格的温度控制系统来完成印刷的一种平版印刷方式。这种特殊的硅橡胶涂层印版上斥墨的硅橡胶层作为印版的空白部分，而轻微的凹陷形成一个可接受油墨的聚合物表层则是印刷图文部分。传统平版胶印的最根本的特征就是使用水溶液润版，利用水墨互斥的原理，使油墨和水在印版上保持平衡来实现网点的转移。印刷过程中水墨是否平衡将严重地影响到印刷效果。但是在实际生产中，要真正达到水墨平衡是相当困难的，需要操作人员充分掌握印刷材料的特性，并在生产中对印刷工艺操作规范化，同时还受到印刷设备性能优劣的影响。至今为止，水墨平衡问题仍然没有解决。而无水胶印不需要用水润湿印版，把印刷过程从使用异丙基乙醇或其他润版液的化学过程，变成了简单的机械过程，因而印刷工艺比普通平版印刷简单，操作技术容易掌握。 2、无水胶印的发展历程50年代，就有人着手研究不需要用水润湿的无水平版。60年代末期，美国3M公司首先研制成功了无水平印版材，申请专利并在市面上出售。但因价格昂贵以及一系列的技术原因没有实用化。1972年日本东丽 Toray公司，买下3M硅胶无水平印专利，加以商用化研发。1977年，Toray公司在德国DRUPA展览会上展出了无水平印版材，并用小森印刷机械厂制造的Sprint L— 425B（4色）印刷机和东华色素化学工业公司的ALPO无水平印油墨进行印刷，产品的印刷质量被认为是当时 最高水平的，因而引起了印刷界的普遍关注。1980年秋季，Toray公司开始试销无水平版材。1985年印刷机墨辊冷却系统改良、油墨改善、墨辊调节技术改善，使无水平印逐渐步入坦途受到印刷界重视。1986年 Toray无水UV干燥油墨面试，1988年商用热固无水平版面世，1990年高耐久阳图型无水平版出现，1999年CTP无水印版面世。无水印刷的发展人至分为：从1977年的第一代、1987年的第二代到1994年的第三代。十多年来，无水平版胶印技术得到了较快的发展，欧洲和美国的许多厂家，都快速发展了无水胶印。并取得了可观的经济效益。目前主要有三个厂家生产无水胶印用印版。日本的Toray公司生产的版材有两种：一种是需用胶片曝光、晒版处理的感光无水印版；另一种是最近推出的计算机直接制版产品。美国的Presstek公司研制的无水印版PEARL dry，则不需曝光、晒版处理。在直接制版机上，直接成像。柯达公司也推出处于测试阶段的无水印版。 3、无水胶印的工作原理及工艺无水胶印是一种平版胶印技术，它采用一种特殊的硅橡胶涂层印版，特殊油墨以及印刷机上一套严格的温度控制系统来完成印刷的一种平版印刷方式。无水印版是一种平凹版，图文部分低于印版的表面。这种特殊的硅橡胶涂层印版上斥墨的硅橡胶层作为印版的空白部分，而轻微的凹陷形成一个可接受油墨的聚合物表层则是图文部分。现在CD胶印主要采用Toray无水印版，下面我们就主要介绍Toray无水印刷系统。3.1 Toray系统Toray无水印刷系统主要由三部分组成：无水印版、无水油墨以及印刷机上的温度控制系统。（1）Toray无水印版Toray无水印版有阴图型和阳图型两种。目前，使用较多的是阴图型无水印版。Toray无水印版主要的三层。a）铝版基、底层（约0.5～lmm）。b）感光树脂层（约3～3.5μm）：重氮感光材料。阳图型感光层是感光结合型，阴图型感光层是感光分解型的机能构造。c）硅胶层（约2μm）：具有很强的抗墨性，在印版上作为空白部分。d）覆盖膜（保护层，约6μm）：为了提高晒版时菲林和版材的密合度，覆盖层表面被加工成2μm的凸凹形状。e）为使铝板和感光层（重氮感光材料）、感光层（重氮感光材料）和硅胶层之间很好地粘合，它们之间还涂布有以感光性重氮化合物为原料的胶合层。根据Toray无水印版的类型不同，印量从100000到600000印不等。印量的多少还取决于其他因素。像传统PS版一样，Toray无水印版可以再生。（2）制版步骤：无水胶印制版显影的关键是剪切去除相当于图文部分的硅胶层。剪切力要比图文部分的硅胶层和感光胶层之间的粘附力强，将其施加于两层的界面便可以除去图文部分硅胶层。a）拼版：无水印刷用菲林可以是阴图型的，也可是阳图型。所谓拼版就是按一定的要求和操作规范，将菲林粘贴固定在印版上的过程。拼版应根据菲林及平版类型确定是否采用挡光膜。b）曝光：采用传统的紫外线光源晒版曝光装置和光源来对Toray无水印版进行曝光。曝光时间也约为60秒。阴图型无水印版在曝光时，通过胶片的UV光，穿透硅橡胶层，到达感光树脂层。图文部分的感光树脂吸收UV光，发生反应，在感光树脂和硅橡胶层连接处脱落。这种反应十分精细，印版也客易得到很高的分辨率，在加网线数为175线／英寸时，可再现0.5%～99.5%之间的网点。c）除保护膜：Toray无水印版经过曝光后，还需进行加工处理。在对印版进行处理前，须除去硅胶层上的保护膜。d）膨润：显影处理设备是该系统所特有的，使用特殊的化学和机械方法，对印版进行处理。用适当P.P.G（聚丙烯二醇）和P.E.G（聚乙二醇）即TORAY PA-l前处理液使图文部分的感光层膨润，硅胶层浮起，使在两层间的粘附力大大地减弱。空白部分不起化学变化。e）机械剥离：如果使用的是阴图片，感光部分剥离脱落，未感光部分（即空白部分）保留硅胶层；如果使用的是阳图片，则感光部分硬化，未感光部分脱落形成图文部。膨化的无水印版经尼龙刷均匀地施加剪切力于膨润的硅胶层界面，使印纹部份硅胶层剥落脱离，至此无水印版显影工序就已完成，无水印版就这样制成了。f）染色：显影后的无水印版不染色也可印刷，染色的作用主要是用于辨识及检查印版质量。这里要强调的一点是：无水胶印制版后得到的是一种平凹版，版上的非图文部分是斥墨的硅橡胶层；而图文部分，硅橡胶层被除去，留下吸墨的树脂层，形成一种“吸墨小洞”结构。这些“吸墨小洞”当油墨从印版向橡皮滚筒上转移时，提供起支撑作用的网墙。这样在完成油墨转移的过程中，在印刷压力作用下所形成的网点扩大是非常小的，基本上实现了图文的忠实再现。（3）无水胶印油墨无水胶印使用特定的油墨。它要求有较高的粘度以确保对非图文部分的硅橡胶层有良好的排斥性，即高粘度油墨可保证硅橡胶层不沾墨，不出现脏版（空白部分不带墨），同时对印版的图文部分有良好的亲合性，并能和橡皮布的类型、材质相匹配，以保证油墨的顺利传递和转移。它还要求油墨中不含有粗糙的颗粒，防止划伤印版表面的保护膜，同时避免颗粒摩擦产生热量而降低油墨的粘度。（4）温度控制系统对于高粘度的无水胶印油墨来讲，影响油墨粘度的重要因素是温度。温度上小的变化会引起油墨粘度很大地改变。例如：25℃时油墨的粘度100－150泊，但在40℃时粘度急剧下降到30—40泊。在连续印刷过程中，由于机械摩擦（墨辊之间、墨辊与印版之间、印版与橡皮布之间的摩擦）等因素会引起印版版面温度升高，因为无水油墨的粘度大，无水油墨与墨辊之间的摩擦，也将使温度上升，从而导致印刷油墨粘度下降。正是由于对油墨粘度的高要求，就不得不在印刷机上，使用温度控制系统，来精确地控制油墨的温度。在CD无水平版胶印机通常采用风冷和水冷法。无论采用何种方式，都是为了将温度控制在一个恒定值，从而保持无水油墨的黏度。风冷法：即向墨辊及印版滚筒表面吹送恒温的冷风，来降低版面的温度，维持油墨温度，保持油墨的粘度。如德国KAMMANN胶印机。水冷法：主要是在胶印机平版中，给其通入足够冷却水的方法来实现温度的控制。如台湾产平版胶印机。虽然各种不同品牌的无水胶印油墨其适宜的温度各不相同，但控制版面及墨辊温差，使其保持在±15℃范围是必要的，有些油墨只有±0.8℃温度宽容度，有些则有±1.5℃的温度宽容度。温度太高会使非图文部分的硅胶树脂沾墨，出现脏版，温度太低油墨转移不良，满版不实发生白点。所以无水平版胶印墨温度的平衡控制技术是无水平版胶印机的一项关键技术。在实际印刷生产操纵中，操纵者应根据选用的油墨及印刷的速度，对温度进行相应的调整。3.2 Presstek系统Presstek PEARL dry无水印版系统由两个部为组成：无水印版及与Toray公司相似的无水油墨。Presstek公司声称，印刷机上的温度控制系统是一个任选件。PEARL dry无水印版最大承印量为50000印。若印量少于10000印的话，对印刷机上的温度没有影响。只有长版活才需用温度控制系统。PEARL dry无水印版，也可再生，最大幅面尺寸为四开。PEARL dry无水印版由四层组成：斥墨的硅橡胶层、吸光成像层、吸墨层、铝基层或聚脂基层。PEARL dry无水印版成像，不需用胶片、不需曝光、不需处理。其成像主要使用一种烧蚀技术。使用红外线激光二极管，烧蚀掉印版上硅橡胶涂层，露出下面的吸墨层。在成像过程中，激光快速地加热成像层，来记录图文。成像层被蒸发，上面的硅橡胶涂层从印版上剥离，形成图文。印版成像后，须经过简单清洗，即可安装在印版滚筒上印刷生产。该系统可以使用Presstek公司的直接制版机成像。4．无水平版胶印的优缺点；4.1 无水胶印的主要优点：l）颜色鲜艳明快、一致性好。无水印刷的印品反差大。也就是说暗调部分更黑，高光部分更亮。可印刷出传统印刷达不到的印刷质量。无水印刷过程中，颜色很快就可以上来，立即可以套准，并在印刷过程中颜色变化小，可保持颜色的一致性，2）色彩饱和度好。无水印刷所印刷出油墨密度大。所以在同样加网线数下，无水印刷印品比传统印刷印品层次更丰富，更真实。四色印刷密度比SWOP标准高20％左右。色彩还原更真实。3）网点扩大小，分辨率高，细节再现好，有层次感。无水胶印版是平凹版结构，无水印版版面是一个不吸墨的平面，版面上是一种“吸墨小洞”结构。这些“吸墨小洞”，当油墨从印版向橡皮滚筒上转移时，提供起支撑作用的网墙。它可以复制从高光2～3%到暗调97-98％的网点，网点再现范围95％。无水印刷不仅网点扩大小，而且加网线数得到了很大的提高。可印刷高加网线数的印刷产品，细节再现好。Toray公司无水印版的加网线数一般可为175线／英寸，有些无水印刷厂家使用400线／英寸的加网线数。4）生产效率高，印刷准备时间短。无水印刷将印刷过程由一个化学／物理变化过程简化为一个纯机械过程，故印出成品速度快。印刷过程中色彩调节方法与传统印刷大体相同，故它也同时消除了许多过程中引起变化的因素，减少了由于其他原因引起的停机时间，可比传统印刷准备时间短40％左右。4.2 无水印刷不足之处1）无水平版印刷，对作业环境的温湿度要求很苛刻，一般环境温区要保持在 23℃～25 ℃之间，相对湿区范围为55％～60%。还有一些油墨要求温度控制保持在土15℃范围。生产实践表明：当温度过低时，油墨凝固，胶印机输墨系统受阻，无法印刷；当温度过高时，发生“糊版”。与此同时，因静电引起的故障增多，容易出现印刷质量缺陷。2）要求的油墨粘度很高，在墨辊、印版、橡皮市上容易粘附脏物（粉尘、绒毛、起丝、墨皮），沾脏后，去污操作烦琐、难度较大。在印品上容易产生质量缺陷。3）无水胶印产品的质量主要靠油墨来反映，来调节。所以除了油墨的质量因素外，供墨系统，特别是墨辊间的压力也是致关重要的。几个墨辊辊筒之间的压力、墨辊与印版之间、印版与橡皮布之间、橡皮布与承印物（光盘）之间的的压力必须符合相应的规范要求，辊压过大易造成墨杠，也易使版面起脏，辊压过小易使传墨不良，墨色不均，降低了产品质量，因此墨辊及印刷辊筒间压力的调节，必须严格按要求去做。4）硅胶层不耐摩擦，修版不易。无水印版上非图文部分的硅橡胶层容易被划伤，而露出其下吸墨的感光树脂层。这时需用到其特制的修版液（一种液体硅橡胶），来修复划伤的部分。但由于网点精细。操作难度较大。