Drupa 2004上,展示了许多凹印新技术,其中有一些属于凹印版滚筒制备领域。凹印版滚筒制备有3种技术:一是基于金刚石雕刻头的雕刻系统,来自Hell Gravure与MDC Max Daetwyl6r,使用较久;二是Daetwyler的滚筒直接激光雕刻技术和Hell的新型激光雕刻解决方案;三是基于感光涂层激光成像与化学处理相结合的混合制备技术。Drupa 2004上展出的主要是第三种。
凹印版滚筒混合制版技术
基于感光涂层的凹印版滚筒制备技术将数字制版技术与化学处理方法相结合,让涂布了感光层的滚筒首先在激光成像单元成像,成像后的滚筒显影后,图文部分显出;随后是滚筒腐蚀,或反电解雕刻,在滚筒上雕刻出着墨孔;最后一步是去除非图文部分的感光涂层,并清洁滚筒。如果有必要时,滚筒可以镀(铬),以实现长版印刷。
在已推出的该类制版系统中,Creo/Acigraf的Exactus系统与ThinkLaboratories的Laserstream FX系统都是使用Creo的Square Spot成像头进行感光层曝光。由于成像头的高分辨力,在线条与图文部分可得到比金刚石雕刻头更高的精度。另外,加网线数也较高,从而可提高图像质量。尽管如此,由于成像之后要经过一系列化学处理过程,所以,仍属于数字与模拟相结合的制版方法。这种制版方法的局限在于,它不能为单个着墨孔进行深度处理,以增加着墨孔的着墨量,并且网穴对油墨的传递性能是否与金刚石雕刻系统制备的印版滚筒一致,也存在疑问。
Exactus混合制版系统采用的是热抗蚀感光材料(HermaI Resist MaskingMateria),以抗蚀膜(HermaI Resist)为基础,由一家印刷电路板公司开发,Creo将它用于凹印版滚筒制备中。Think Laboratories的Laserstream FX系统采用的抗蚀膜是由Think开发的。
Exactus与Laserstream FX两个系统的主要区别是所使用的热抗蚀膜和滚筒腐蚀过程不同。 Laserstream系统是采用喷雾腐蚀(Spray Etch)法,以除去未被保护的铜层。而Exactus系统使用反电解雕刻方法,反电解雕刻过程的原理与在凹印版包覆铜层的电解过程相反,这个过程比采用基于酸雾的喷射腐蚀系统更具有可控性。无论采用哪种混合制版系统,化学处理过程必须进行精确控制,否则就会出现腐蚀过度或不足的情况。据赛天使公司介绍,全球已有100个混合制版系统在运行,每天可生产大约4000个凹印版滚筒。
混合制版系统主要针对包装和出版凹印市场,两个市场的主要区别是滚筒的尺寸。包装凹印机的滚筒宽度通常小于1.3m,但有的也达到了1.8m;在出版市场上,凹印版滚筒宽度较大,最宽的在4m以上。包装凹印版滚筒通常使用金刚石雕刻头成像,且只有一个雕刻头,这是因为包装印刷中的图像往往很小,只需要连续复制同一图像即可;而出版凹印制版则不同,多使用多头成像,以提高制版速度,最多时达16个雕刻头。此方式被称为“带雕刻模式(RibbOnMode)”,不同的雕刻头雕刻不同的区域,且每个头雕刻的图像也不同,图像数据间没有任何联系。但使用这种多头雕刻系统时,由于金刚石雕刻头的形状不同及金刚石磨损的不均匀性,难以保证各雕刻头的一致性。
Exactus与Laserstream FX混合制版系统的成像速度可达5平方米/分钟,比单头雕刻系统快5倍,多通道雕刻系统的速度取决于所采用的通道数目。
除了Exactus与Laserstream系统之外,还有一些供应商也提供这种基于感光抗蚀技术的凹印制版解决方案,如MDC Max Daetwyler所属的Sheppers公司的Digilas系统;瑞士Hertzog Graphics Engineering的LSX激光曝光系统:英国Applied Laser Engineering也有类似系统。而且,这三家公司的产品都是多功能的,同时可生产凹印版滚筒、柔性版滚筒(陶瓷网纹辊)和套筒柔性版等。
激光雕刻技术
MDC Max Daetwyler公司的DLS(Direct Laser System,直接激光雕刻系统)是几年前出现的凹印版滚筒制备技术,现在已被市场接受,但直至现在只有Daetwyler在这个领域内获得成功。该技术的难点在于,铜是一种良导体,极易散热,很难用激光进行直接雕刻,而DLS采用在铜滚筒表面涂一层锌来克服这个问题。
目前,在包装市场已安装了12套DLS系统,并都使用单激光通道的方式,现在,Daetwyler已推出双通道系统供出版凹印市场,并在德国安装了两台。单雕刻头的DLS系统每秒钟可雕刻35000个着墨孔,双头雕刻系统每秒钟可雕刻70000个着墨孔。对于175线/英寸加网线数的图像进行双头雕刻时,完成1m2的雕刻面积需要5.8分钟,几乎与Exactus和Laserstream FX系统的雕刻速度相同。但是由于不用进行化学腐蚀处理,显然具有较高的综合生产能力与效率。
激光雕刻系统与基于感光抗蚀涂层的混合制版系统相比,可提供更大的灵活性,因为它允许着墨孔有独特的形状,以优化油墨传递性能并改进成像质量。因为采用激光雕刻系统雕刻,着墨孔直径与深度之间的关系不再是固定的,而是可以被单独控制,以提高油墨密度和加网线数。这种激光雕刻是纯数字过程,且后处理简单,仅需要清洗铜层表面,必要时滚筒可镀铬。
拥有直接雕刻技术并已安装有2000多套雕刻系统的Hell Gravure Systems 公司在Drupa 2004上预展了其激光雕刻系统样机。该公司计划在2005年期间进行包装凹印版滚筒雕刻系统的试安装,并准备将这一系统推广到出版凹印领域。与Daetwyler的DLS系统使用脉冲激光在铜上成像的方法不同,HelI的方法是使用高功率被调制激光直接在铜层表面或者镀铬滚筒上成像,所用的激光功率可在滚筒表面上产生极高的能量密度,使钼在热量散失之前即被熔融,从着墨孔以微滴形式被发射出。Hell认为,使用连续调制激光成像到铜上替代脉冲激光到锌上的方法,具有更高的可控制性,着墨孔形状与深度更易于控制。但目前只有一台样机。
金刚石雕刻系统
基于金刚石雕刻头的雕刻技术仍在发展。在Drupa 2004上,Hell推出了采用这一技术的Extreme Engraving系统,与其现有的8kHz系统相比,雕刻头的速度提高到了12kHz,这意味着每个雕刻头每秒钟可雕刻1 2000个着墨孔。这项增强型雕刻技术可应用于两种场合,一是进一步提高速度,二是在较慢的速度下提高质量。在多头雕刻的方式下,用Extreme Engraving金刚石雕刻头制备滚筒仍然是最快的,不过基于感光抗蚀技术或基于激光直接雕刻系统,对于包装凹印而言是最快的。
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