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丝印CTS系统

时间:2006-03-21 作者:刘武辉

近年来胶印CTP成为印刷业的大热门话题,其实在丝印领域也同样有计算机直接制版的技术,即不需要菲林晒版,由计算机直接把影像输出到丝印版上,经显影处理后形成印版。在国外丝印直接制版称为CTS,即Computer To Screen的意思。国外很早就开始了丝印直接制版的研究,只是直到计算机图像处理技术应用到印刷领域后,才实现了数字控制的CTS的系统,实现了从CTF(Computer To Film)到CTS的飞跃变化。


  1 CTS系统的类型及工作原理


  1.1 激光烧蚀系统



  1969年个人计算机尚未出现时,Monsanto Research公司就申请了一个丝印直接制版的专利。这就是激光烧蚀丝印直接制版技术专利。激光烧蚀技术的原理是:先在金属丝网上涂布好丝网感光胶并干燥之,再在网版上盖上一个金属图像罩,用CO2

激光或氩激光烧穿感光层,从而让丝网版上的图文部分网孔通透。


  PC机出现使图像处理进入了数字化的时代,很快数字化技术就被应用在激光烧蚀的制版方法中,形成激光烧蚀系统。即通过计算机来控制该在什么地方烧蚀,而不需要覆盖金属图像罩,如图1。激光烧蚀系统主要用在印染业丝印方面。我们知道印染业的印花采用的是丝印的方法,其丝网版是金属滚筒形状的,因此用激光烧蚀系统非常合适。激光烧蚀系统用在印染业印花,不仅可以节约大量的菲林,还能避免因菲林弯曲在滚筒上而引起的形变。

  激光烧蚀系统只能用于金属丝网,不能用在尼龙丝网和涤纶丝网,因为这两种丝网不能抵抗烧蚀激光的高能量。


  1.2 激光曝光系统


  1990年丹麦的Mografo公司开发了一套数字控制激光曝光CTS系统,这种系统采用曝光而不是烧蚀的方法成像。激光曝光系统的工作原理是:先在丝网上涂布好丝网感光胶并干燥之,然后通过计算机控制激光曝光器在网版上成像,显影后就制成丝网版,如图2。这种系统所用的感光胶和普通的丝印制版感光胶不同,需要专用的感光胶。这是因为传统的感光胶的感光范围在360~420mm之间,而激光只有较窄的几个毫微米的波段,曝光范围小,只有专用的感光胶才能适应。另外,激光曝光系统的价格较高,每套高达上百万美元,因此激光曝光系统的市场应用不是很好。

  1.3 喷墨成像系统


  正因为激光曝光系统的材料的限制和市场应用的局限性,各公司积极开发新的技术,制造价格适中性能优良的系统。新的技术主要集中在喷墨成像系统方面,这类系统基本上是将喷墨打印机的技术移植到丝印制版方面。市场上的喷墨系统有Gerber公司的ScreenJet,Luscher公司的JetScreen,KIWO公司的ImageJet,Berg Engineering公司的Stencil Writer,Sevcia公司的Stencil Master等。


  喷墨成像系统的工作原理是:先在丝网上涂布好丝网感光胶并干燥之,通过喷墨系统把阻光的油墨喷印在感光层上,待油墨干燥后接着用紫外光进行网版全面曝光,这时未喷油墨的地方见光硬化,而喷有油墨的地方能被冲洗掉。下一步进行显影,一般用水作显影液,即用水把喷有油墨的地方冲洗掉,形成丝网版的图文部分。图3就是喷墨成像系统工作原理图。喷墨成像系统由于可以直接使用传统的丝印制版感光胶和各种丝印制版感光膜,价格不高,因而得到了广泛的应用。

  喷墨系统的优点是可以对网版全面曝光而不必担心图像损失细节,但关键问题是油墨必须有足够的密度以阻挡全面曝光时的紫外光,要求墨层的密度要大于3.0。


  喷墨成像系统按照喷点形成原理可分两类:一类是加热式喷墨系统;一类是压电式喷墨系统。

  1.3.1 加热式喷墨系统


  图4是加热式喷墨系统的工作原理图。加热式喷墨系统的喷头内有一个加热部件,它由计算机控制工作开或关,当加热部件加热时,它让墨腔内的温度上升,并产生一个气泡,在气泡的压力下,生成一个墨滴,并把墨滴压出喷嘴,墨滴飞行到承印物上,同时有新的墨水补充进入墨腔。系统的喷头可排列成一排,或组成一个矩阵,每个喷头均可发射墨滴。一般要靠喷头的移动来完成一个网版的喷印。


  加热式喷墨系统的缺点是在喷引的时候会产生很多微小的墨珠,形成溅墨现象,影响成像的清晰度。并且加热式喷墨系统对油墨的粘度要求较严,只能使用水基油墨。


  1.3.2 压电喷墨系统


  图5是压电喷墨系统的原理图。在其喷头上有块压电晶体,在电流的作用下,压电晶体变形弯曲,使墨腔的体积减小,压迫墨腔,把墨滴经喷嘴压出,到达承印物上。什么时候产生电流让压电晶体弯曲,由计算机控制。压电喷墨系统不会产生墨滴飞溅,并且既可以使用水基也可以使用溶剂型油墨。一般压电喷墨系统使用蜡状油墨,油墨在加热到半固体状态喷射到网版上,油墨接触网版后立即干燥。


  2 CTS系统的关键问题


  2.1 RIP


  由于丝印制版用的是半色调网点,故在网版上喷射的墨点也应是网点。这样就和一般彩色打印机不同,需要使用光栅图像处理器(RIP)来对页面进行解释,并生成点阵图像,然后由RIP控制喷印头喷印网点。实际上,CTS系统的RIP和激光照排机的RIP的工作原理及完成的工作差不多,并且也都是使用软件RIP。


  2.2 打样


  为了检查图像分色的效果和检查页面的内容是否有错误,在输出应该进行数字打样。如果等制版以后再发现问题损失就大了。

  2.3 分辨率


  激光曝光CTS系统的分辨率较高,可达2540dpi,而喷墨CTS系统的分辨率比较低,一般只有600~720dpi。如果系统的最大分辨率是720dpi,那么最终输出的最大分辨率是75L/Inch,实际只能做到约55L/Inch。对喷墨CTS系统来说,太高的分辨率意味着较小的点子,但点子太小可能会引起对紫外光的阻挡能力降低,曝光时不能阻挡足够的光,从而引起在显影时冲洗困难。另外,分辨率低的话,成像速度也要快得多。


  2.4 堵墨


  灰尘、砂粒、喷嘴周围的残留墨可能会把喷嘴封住,造成墨下不来。为了防止堵墨,应该经常清洁墨头,并要保持环境的洁净。


  2.5 漏印


  喷头是一个复杂的设备,它既要以8~20kHz的频率产生墨滴,又要同时在网版上按预定的速度和方向运动,这时外界的任何影响都有可能造成漏印或点子偏离正常位置。如由于灰尘、气流、静电的影响可能会引起点子飞行方向偏移,其结果是有点子叠印,有点子漏印;又如电子脉冲对相邻喷嘴的影响、喷墨的声波对相邻喷嘴的影响也会影响到有有喷嘴喷不出墨点;还有喷头的加热元件失灵,或喷头受到电腐蚀也会影响到有的喷嘴喷不出墨点。


  为了解决漏印的问题,CTS系统采用以下技术解决:


  ①Microwave技术:这种方式打印连续像素点阵的方法是细分喷点。这种方法采用多个喷嘴多次喷印来完成连续区域的喷印,每个喷嘴单独完成一遍喷印。这样前面个别喷嘴有些点喷印失败的话,后面的喷印会将其补上。即使有些地方没有喷印上,在已经喷印的点子中间,也很难发现。这种方法有采用1遍、2遍、3遍、4遍喷印等方式。但这样成像速度则大大减慢。


  ②喷点覆盖技术:这种方法产生的点子很密,以致点子根本看不出来。这种方法成像速度很慢,并且消耗的墨量较大。


  ③关掉部分喷嘴技术:有些CTS系统的驱动软件允许操作者选择喷嘴数量或指定工作的喷嘴阵列,这样有些喷嘴在喷墨时不被“激发”,操作者可以使用这一命令去掉那些不能喷印的喷嘴。工作时,CTS系统可以用剩余的喷嘴重新在关掉喷嘴的地方成像。

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