技術(shù)交流：無水印刷的工作原理

在包裝印刷行業(yè)，有很多無水印刷的相關(guān)技術(shù)。今天，中國紙業(yè)網(wǎng)的編輯將從無水印刷開始，詳細(xì)介紹一下相關(guān)內(nèi)容。

Toray系統(tǒng)

Toray無水印刷系統(tǒng)由三個部分組成：無水印版、特別配置的無水印刷油墨和帶有一個溫度控制系統(tǒng)的印刷設(shè)備。

Toray無水印版的結(jié)構(gòu)是多層疊壓型的，最底層為鋁基版，在它的上面涂布了一層光敏聚合材料，這是中間層，最上面一層為2個微米后的硅樹脂橡膠層。根據(jù)Toray無水印版的類型不同，其耐印率從150,000到600,000印張，這一數(shù)據(jù)是以普通的銅板紙為例。如果紙張的表面比較粗糙，耐印率會有一定程度的下降。Toray無水印版是可回收的，與傳統(tǒng)的可回收PS版一樣。Toray印版非常適合各種單張紙和輪轉(zhuǎn)膠印印刷機(jī)上。

這種印版的曝光同樣可以使用傳統(tǒng)的吸真空曬版機(jī)和光源，而且曝光時間也與傳統(tǒng)印版的曝光時間相差不多。曝光的時候，通過膠片上密度的大小對UV光量進(jìn)行控制，從而使光線穿透硅樹脂層照射到中間的光聚合物層上。在光聚合物層上的光反應(yīng)非常精確，印版的分辨率很高，可以達(dá)到175線/英寸，出網(wǎng)點(diǎn)的范圍為0.5%-99.5%。下圖為傳統(tǒng)濕印版和無水印版的成像機(jī)理。

曝光后，對印版進(jìn)行顯影，顯影的過程非常簡單。對無水印版顯影的設(shè)備與傳統(tǒng)的顯影設(shè)備不同，它應(yīng)用特制的化學(xué)試劑和處理印版的機(jī)械結(jié)構(gòu)。處理后的印版在非圖文區(qū)為斥墨的硅樹脂層，在圖文區(qū)，硅樹脂層已被去除，剩下親附油墨的光聚合材料。在設(shè)計(jì)的時候可將印版設(shè)計(jì)成選擇性地吸附和排斥油墨，無需使用任何水和酒精。

無水油墨和傳統(tǒng)油墨之間的主要區(qū)別是使用的樹脂和連接料的不同。無水印刷油墨的連接料是根據(jù)它的流變性進(jìn)行選擇的，它比傳統(tǒng)油墨中的連接料黏度要高一些。無水印刷的原理是印版非圖文區(qū)的硅樹脂層具有較低的表面能，如果油墨的黏度比較高，那么它自身分子相互吸引的力量要高于與硅樹脂親和的力量，這樣此處的材料便具有較強(qiáng)的排斥油墨性。

影響?zhàn)ざ鹊闹饕�因素為溫度，由于無水印刷過程中沒有水的參與，因此就失去了一個對印版表面溫度進(jìn)行冷卻的物質(zhì)。由于摩擦，印版滾筒表面的溫度將不斷上升。同時由于無水油墨的粘性較高，在滾筒研磨油墨的過程也會造成滾筒表面的溫度升高。

這就是為什么在無水印刷設(shè)備上需要對溫度進(jìn)行精確控制的原因。最流行的系統(tǒng)采用震動制冷技術(shù)，在制冷的過程中，油墨輪內(nèi)的空心震動冷卻輥抽出冷卻劑。這一結(jié)構(gòu)在高速輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)上已經(jīng)應(yīng)用多年了�，F(xiàn)在對它改進(jìn)后，也開始應(yīng)用在單張紙印刷設(shè)備上。幾乎所有的單張紙印刷機(jī)制造商都提供空心油墨震動輥，對溫度進(jìn)行控制。下圖為無水印刷機(jī)典型的溫度控制系統(tǒng)。油墨震動輥的數(shù)量不同，溫度控制的效果也不同。

溫度控制系統(tǒng)的功能是通過滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)的軌跡將冷凍劑進(jìn)行循環(huán)，去除由印刷單機(jī)械運(yùn)動所產(chǎn)生的熱量。

值得注意的一點(diǎn)是該類型的系統(tǒng)并不是為冷卻（或制冷）墨輥而設(shè)計(jì)的，而僅僅是為了維持印刷機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的固有常溫。只有保持固定的溫度，油墨的黏度才能被保持到最佳狀態(tài)。下圖為無水印刷的溫度控制系統(tǒng)中最佳溫度任務(wù)窗口。

無水印刷的打樣可直接由膠片完成。注意不是所有的模擬系統(tǒng)能夠再現(xiàn)無水印刷的低網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率。

一些有經(jīng)驗(yàn)的無水印刷企業(yè)提供高精度的樣張，也有一些無水印刷企業(yè)利用經(jīng)過校準(zhǔn)的數(shù)字打樣系統(tǒng)出樣，也獲得了不錯的效果。
Presstek系統(tǒng)

PresstekPEARLdry印刷系統(tǒng)由兩部分組成：印版和特殊配方的無水油墨，他們的油墨與Toray公司應(yīng)用的油墨非常相似。

據(jù)Presstek稱，是否安裝溫度控制系統(tǒng)是印刷企業(yè)的選擇。但要想獲得較高的耐印率，建議安裝溫度控制系統(tǒng)，PEARLdry印版的最大耐印率為50,000。PEARLdry印版也是可回收的，最大的印版尺寸為23.75"×29.4"（四開）。下圖為無水印刷中使用的PEARLdryABL陰圖印版。

與Toray印版一樣，PEARLdry印版的最上層也為排斥油墨的硅述職層。中間為光敏層，這層可以吸附油墨，還能保持印版尺寸的穩(wěn)定性。

在不需要膠片和膠片顯影的情況下對印版進(jìn)行成像和曝光。它所采用的成像技術(shù)叫做燒蝕技術(shù)。使用一組IR（紅外線）激光二極管陣列去除硅樹脂圖像層，曝光其下的鋁或聚脂層，使之可以吸附油墨。成像的過程中，激光器通過快速加熱圖像層來處理圖像區(qū)域。產(chǎn)生的氣體膨脹導(dǎo)致圖像和上層的硅樹脂層從印版上分離開來。當(dāng)印版成像后，對印版進(jìn)行剝離，并安裝在印刷機(jī)上。該系統(tǒng)可以在印刷機(jī)上直接對印版進(jìn)行成像（8開A3幅面的GTP-DI或QuickmasterDI），也可以利用Presstek公司的PEARLsetter曬版機(jī)脫機(jī)成像。脫機(jī)成像的尺寸有8開A3幅面(15.75"x20")，4開A2幅面(23.75"x29.4")。幅面在40英寸（102cm），對開印版的成像可以在熱敏直接制版機(jī)上完成。隨著其他Postscript系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)，可利用各種類型的數(shù)字打樣系統(tǒng)對無水印刷進(jìn)行打樣，如Iris的噴墨打印機(jī)和3M的Rainbow。