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。如图1。

         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。如图2。

         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。

                    图3，无水平版曝光显影过程 
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       （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。