3、無水膠印的工作原理及工藝
無水膠印是一種平版膠印技術(shù)，它采用一種特殊的硅橡膠涂層印版，特殊油墨以及印刷機上一套嚴格的溫度控制系統(tǒng)來完成印刷的一種平版印刷方式。無水印版是一種平凹版，圖文部分低于印版的表面。這種特殊的硅橡膠涂層印版上斥墨的硅橡膠層作為印版的空白部分，而輕微的凹陷形成一個可接受油墨的聚合物表層則是圖文部分。如圖1。
現(xiàn)在CD膠印主要采用Toray無水印版，下面我們就主要介紹Toray無水印刷系統(tǒng)。
3.1 Toray系統(tǒng)
Toray無水印刷系統(tǒng)主要由三部分組成：無水印版、無水油墨以及印刷機上的溫度控制系統(tǒng)。
（1）Toray無水印版
Toray無水印版有陰圖型和陽圖型兩種。目前，使用較多的是陰圖型無水印版。
Toray無水印版主要的三層。如圖2。
a）鋁版基、底層（約0.5～lmm）。
b）感光樹脂層（約3～3.5μm）：重氮感光材料。陽圖型感光層是感光結(jié)合型，陰圖型感光層是感光分解型的機能構(gòu)造。
c）硅膠層（約2μm）：具有很強的抗墨性，在印版上作為空白部分。
d）覆蓋膜（保護層，約6μm）：為了提高曬版時菲林和版材的密合度，覆蓋層表面被加工成2μm的凸凹形狀。
e）為使鋁板和感光層（重氮感光材料）、感光層（重氮感光材料）和硅膠層之間很好地粘合，它們之間還涂布有以感光性重氮化合物為原料的膠合層。
根據(jù)Toray無水印版的類型不同，印量從100000到600000印不等。印量的多少還取決于其他因素。
像傳統(tǒng)PS版一樣，Toray無水印版可以再生。
（2）制版步驟：無水膠印制版顯影的關(guān)鍵是剪切去除相當(dāng)于圖文部分的硅膠層。剪切力要比圖文部分的硅膠層和感光膠層之間的粘附力強，將其施加于兩層的界面便可以除去圖文部分硅膠層。
a）拼版：無水印刷用菲林可以是陰圖型的，也可是陽圖型。所謂拼版就是按一定的要求和操作規(guī)范，將菲林粘貼固定在印版上的過程。拼版應(yīng)根據(jù)菲林及平版類型確定是否采用擋光膜。
b）曝光：采用傳統(tǒng)的紫外線光源曬版曝光裝置和光源來對Toray無水印版進行曝光。曝光時間也約為60秒。陰圖型無水印版在曝光時，通過膠片的UV光，穿透硅橡膠層，到達感光樹脂層。圖文部分的感光樹脂吸收UV光，發(fā)生反應(yīng)，在感光樹脂和硅橡膠層連接處脫落。這種反應(yīng)十分精細，印版也客易得到很高的分辨率，在加網(wǎng)線數(shù)為175線／英寸時，可再現(xiàn)0.5%～99.5%之間的網(wǎng)點。
c）除保護膜：Toray無水印版經(jīng)過曝光后，還需進行加工處理。在對印版進行處理前，須除去硅膠層上的保護膜。
d）膨潤：顯影處理設(shè)備是該系統(tǒng)所特有的，使用特殊的化學(xué)和機械方法，對印版進行處理。用適當(dāng)P.P.G（聚丙烯二醇）和P.E.G（聚乙二醇）即TORAY PA-l前處理液使圖文部分的感光層膨潤，硅膠層浮起，使在兩層間的粘附力大大地減弱?？瞻撞糠植黄鸹瘜W(xué)變化。
e）機械剝離：如果使用的是陰圖片，感光部分剝離脫落，未感光部分（即空白部分）保留硅膠層；如果使用的是陽圖片，則感光部分硬化，未感光部分脫落形成圖文部。膨化的無水印版經(jīng)尼龍刷均勻地施加剪切力于膨潤的硅膠層界面，使印紋部份硅膠層剝落脫離，至此無水印版顯影工序就已完成，無水印版就這樣制成了。
f）染色：顯影后的無水印版不染色也可印刷，染色的作用主要是用于辨識及檢查印版質(zhì)量。
這里要強調(diào)的一點是：無水膠印制版后得到的是一種平凹版，版上的非圖文部分是斥墨的硅橡膠層；而圖文部分，硅橡膠層被除去，留下吸墨的樹脂層，形成一種“吸墨小洞”結(jié)構(gòu)。這些“吸墨小洞”當(dāng)油墨從印版向橡皮滾筒上轉(zhuǎn)移時，提供起支撐作用的網(wǎng)墻。這樣在完成油墨轉(zhuǎn)移的過程中，在印刷壓力作用下所形成的網(wǎng)點擴大是非常小的，基本上實現(xiàn)了圖文的忠實再現(xiàn)。
圖3，無水平版曝光顯影過程
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（3）無水膠印油墨
無水膠印使用特定的油墨。它要求有較高的粘度以確保對非圖文部分的硅橡膠層有良好的排斥性，即高粘度油墨可保證硅橡膠層不沾墨，不出現(xiàn)臟版（空白部分不帶墨），同時對印版的圖文部分有良好的親合性，并能和橡皮布的類型、材質(zhì)相匹配，以保證油墨的順利傳遞和轉(zhuǎn)移。它還要求油墨中不含有粗糙的顆粒，防止劃傷印版表面的保護膜，同時避免顆粒摩擦產(chǎn)生熱量而降低油墨的粘度。
（4）溫度控制系統(tǒng)
對于高粘度的無水膠印油墨來講，影響油墨粘度的重要因素是溫度。溫度上小的變化會引起油墨粘度很大地改變。例如：25℃時油墨的粘度100－150泊，但在40℃時粘度急劇下降到30—40泊。在連續(xù)印刷過程中，由于機械摩擦（墨輥之間、墨輥與印版之間、印版與橡皮布之間的摩擦）等因素會引起印版版面溫度升高，因為無水油墨的粘度大，無水油墨與墨輥之間的摩擦，也將使溫度上升，從而導(dǎo)致印刷油墨粘度下降。
正是由于對油墨粘度的高要求，就不得不在印刷機上，使用溫度控制系統(tǒng)，來精確地控制油墨的溫度。在CD無水平版膠印機通常采用風(fēng)冷和水冷法。無論采用何種方式，都是為了將溫度控制在一個恒定值，從而保持無水油墨的黏度。
風(fēng)冷法：即向墨輥及印版滾筒表面吹送恒溫的冷風(fēng)，來降低版面的溫度，維持油墨溫度，保持油墨的粘度。如德國KAMMANN膠印機。
水冷法：主要是在膠印機平版中，給其通入足夠冷卻水的方法來實現(xiàn)溫度的控制。如臺灣產(chǎn)平版膠印機。
雖然各種不同品牌的無水膠印油墨其適宜的溫度各不相同，但控制版面及墨輥溫差，使其保持在±15℃范圍是必要的，有些油墨只有±0.8℃溫度寬容度，有些則有±1.5℃的溫度寬容度。溫度太高會使非圖文部分的硅膠樹脂沾墨，出現(xiàn)臟版，溫度太低油墨轉(zhuǎn)移不良，滿版不實發(fā)生白點。所以無水平版膠印墨溫度的平衡控制技術(shù)是無水平版膠印機的一項關(guān)鍵技術(shù)。
在實際印刷生產(chǎn)操縱中，操縱者應(yīng)根據(jù)選用的油墨及印刷的速度，對溫度進行相應(yīng)的調(diào)整。
3.2 Presstek系統(tǒng)
Presstek PEARL dry無水印版系統(tǒng)由兩個部為組成：無水印版及與Toray公司相似的無水油墨。
Presstek公司聲稱，印刷機上的溫度控制系統(tǒng)是一個任選件。PEARL dry無水印版最大承印量為50000印。若印量少于10000印的話，對印刷機上的溫度沒有影響。只有長版活才需用溫度控制系統(tǒng)。PEARL dry無水印版，也可再生，最大幅面尺寸為四開。
PEARL dry無水印版由四層組成：斥墨的硅橡膠層、吸光成像層、吸墨層、鋁基層或聚脂基層。PEARL dry無水印版成像，不需用膠片、不需曝光、不需處理。其成像主要使用一種燒蝕技術(shù)。使用紅外線激光二極管，燒蝕掉印版上硅橡膠涂層，露出下面的吸墨層。在成像過程中，激光快速地加熱成像層，來記錄圖文。成像層被蒸發(fā)，上面的硅橡膠涂層從印版上剝離，形成圖文。印版成像后，須經(jīng)過簡單清洗，即可安裝在印版滾筒上印刷生產(chǎn)。
該系統(tǒng)可以使用Presstek公司的直接制版機成像。
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