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两种柔性版制版工艺之间的技术对比
作者:onship  来源:四川省印刷协会  浏览:2526次  更新:2013-8-8

  高质量柔版印刷技术的发展使行业对柔性印版的需求越来越多。除了传统的由胶片制版的工艺以外,数字成像和直接雕刻印版技术的应用也在不断增长。自从Drupa2000展会开始已经陆陆续续推出了许多新的技术和产品,但这些技术共同的目的都是在阶调范围的拓宽和图像保真度的提高,总之是要提高印刷产品的质量。
  但到底哪种技术最好呢?本文将对这三重类型的柔版制版工艺进行综合介绍和对比,此次测试得到了欧洲DFTA协会的赞助,一些供应商提供了测试版材。
测试目的
  在测试印版上包含许多用于测试的基本元素,它来源于一个电子文件。如果是传统工艺,则该文件用于胶片曝光;如果是数字成像制版,则该文件直接用于制版或直接激光雕刻。
  用放大镜分别对各个制好的印版进行测量,并将测量结果与原稿电子文件进行对照,还可以用这些印版来分析印刷质量。然后在相同的条件下对所有的印版进行打样,并对结果进行评估。这样从文件原稿到印刷结果的整个工艺过程都可以被分析。本文只是分别对不同制版工艺之间的差别进行分析,并对他们所获得的印刷质量进行分析。
评估
选择的评价标准和测量技术如下:
1.胶片拷贝和蒙版是由一款特殊的测量工具Vipflex测量的,该设备由Viptronic/I公司专为测量网点大小和网点的外形轮廓而设计的。此设备测量臂装有一个指定重量的负载。
2.用一台共焦的Leica TCS 4D激光扫描仪来测量印版。
3.肖氏硬度由肖氏A DIN 53505标准决定。
4.印版的厚度由一台机械测量设备完成。
5.印刷品的密度和几何尺寸由一个每厘米48线的网屏来测定。
6.印版的测量和分析还有印刷品的测量都是在放大镜的帮助下完成的。
胶片和蒙版的评价
  由于修正片已经进行了阶调曲线的调整,用于补偿印刷过程中的网点扩大,因此直接对印刷品的质量进行对比是不可能的。网点大小的差别是由阶调值校正造成的,如图1。

图1 胶片特性曲线 横坐标:标准图像网点%
纵坐标:胶片上图像区域网点%红色线为标准胶片 蓝色线为修正片

图2 传统胶片网点与修正胶片网点的对比(左侧为传统胶片,50倍放大)

图3:蒙版的比较
YAG激光器与二极管激光器再现网点的对比。蓝色线为YAG激光器的阶调曲线,红色线为二极管激光器的阶调曲线。可见YAG的复制效果较好,二极管在暗调处的阶调值有所下降。在3/4阶调处,二极管激光器的阶调与线性传递曲线的偏差较大,阶调复制不足。

  图4 蒙版层
左侧为YAG曝光后的透射光点,右侧为二极管曝光后的透射光点(20倍放大)。

图5:蒙版层
YAG激光器反射光点(左);二极管激光器反射光点(右);(50倍放大)。
从图4和图5中我们可以看到透射光中二极管激光器在蒙版上产生的点子更圆一些,而在反射光图中则模糊许多。
印版的评价
网点在印版上成像工艺表明了不同技术的特性,传统制版的过程由于光线的散射会使网点扩大;而数字制版的过程由于氧气的作用而造成网点缩小。数字成像印版的阶调复制受到雕刻系统调整参数的影响。


图6
传统胶片上的单个微点,左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。

图7
点光源曝光的单个微点,左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。
图6和图7进行对比,会发现点光源曝光产生的网点比二极管曝光产生的网点肩部更加陡峭,两者采用的胶片是相同的。


图8
传统胶片上的单个微点,热曝光,左侧为250微米,右侧为150微米。显示了印版的微观结构,用这种工艺会使印版高度略低于溶剂显影的印版。
图8所示的粗糙表面是由印版热曝光工艺而引起的,印版分辨率达不到溶剂处理印版的分辨率。此项技术的主要优点是制版过程中时间的节省。

图9 点光源曝光印版的网点朝向。
点光源曝光的问题是网点朝着光源的方向倾斜,造成了网点尺寸的扩大。在印版的边缘网点曝光可能会出现不正常的现象,如图9。

修正胶片上的单个微点,左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。

图11
印版上的单个微点,左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。


图12
数字印版的单个微点,热曝光,左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。

在非印刷材料上直接雕刻由激光曝光所取代。采用的雕刻系统不同,网点形状的尖锐程度也各不相同,如图13-15。


图13 单个微点 直接雕刻
左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。
 


图14 单个微点 直接雕刻
左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。
 

图15 单个微点 直接雕刻
左侧为直径250微米的,右侧为直径150微米的。
印版的中间深度是由其他一些评价标准来决定。测试版上的评估图像是一个250微米的阴线,不同的制版工艺,所对应的中间印版深度也各不相同。
由于光线散射,传统印版上的中间印版深度较平,而点光源曝光的印版介于传统和数字曝光印版之间。

图16 反向线
左侧250微米,传统胶片,二极管曝光      
右侧250微米,传统胶片,点光源曝光


图17 反向线
左侧250微米,传统胶片,热曝光  
右侧250微米,数字印版


图17 反向线
左侧250微米,直接雕刻      
右侧250微米,直接雕刻
数字印版表现独特的中间印版深度
直接雕刻所能达到的中间印版深度范围是非常宽的。
传统印版的曝光是在真空胶片和聚合层在未受干扰的情况下发生的,而数字印版的曝光没有真空胶片的参与。其根本的差别是氧气是否参与,数字制版时聚合层在氧气的参与下打破了聚合体的交联链条,造成在处理过程中图像成分的减少。
传统的印版在曝光阶段几乎可以实现完全线性的阶调复制,网点边缘比数字印版锋利许多。这种阶调值的减少是由曝光时氧气的参与造成的。直接雕刻阶调复制的水平几乎由激光系统的线性特性所决定。图23所示的印刷特性曲线表明数据的阶调值已经被校正。

图18 印版的印刷特性曲线 红:传统印版;蓝:数字印版;黄:直接雕刻

图19 印刷特性曲线

图20 印刷特性曲线

图21 印刷特性曲线
以上几种印刷特性曲线分别是在不同的印版和条件下测得的。
印刷样张的评价
在印刷样张的评价过程中,重点强调了各种类型印版的复制能力。由于有许多参数会影响对结果的对比,因此对印刷特性曲线的评价仅在一个限定的范围内完成。这些参数包括:
1.各自的制版工艺;  
2.印版的原材料:质量(聚合物;橡胶)、厚度、肖氏硬度;  
3.正确的印刷复制数据;  
4.对于圆形的印版(如套筒),无法改变衬垫的弹性特性。
由印刷特性曲线表明,由于在曝光数字印版过程中,减少了工艺环节,因此数字印版的阶调曲线更加平滑。直接雕刻印版的阶调值则在数据处理的过程中进行了校正。
如果不考虑数字印版上的网点减少及直接雕版工艺中的阶调值校正,印刷特性曲线则几乎为平行的曲线。图20中印版的图像区域被评测,并作为x轴使用。
图中可以看出,在30%的图像区域,数字印版表现出较高的网点扩大。这是由于数字印版上的网点形状而导致的,数字印版上的网点形状看起来有点像圆屋顶的平台;而在传统印版上的网点有一个扁平的峰顶。
当用相同的印刷压力印刷时,这种细微的差别便表现出不同的结果:数字网点表面的支撑力更小一些,因此比传统网点更容易变形。在高光区域,数字网点没有应该有的边缘,结果造成在侧边有更多的印刷油墨的渗透出来,测量发现25%的图像区域的网点扩大最高。


图22 数字对传统印版的网点变形
  由此我们可能会感觉到数字印版的印刷质量比传统印版的印刷质量低,但其实并不然,需要强调的是,尽管高光区域的网点扩大较大,但数字印版的印刷结果还是不错的。数字印版最大的优势是在制版过程中可以获得较小的网点,因此分辨率比传统印版要高一些。
结论
  此次测试的最初目的是描述和分析目前几种柔性版制版工艺的印刷质量,但在测试的过程中发现,这个目很难实现,原因是:
1.几种不同的文件格式允许对部分调值进行校正;  
2.数字蒙片层的反转很难用以评价阶调复制;  
3.对各种印版参数的设置缺乏经验。
  因此这个结论仅仅适合各种独立的制版工艺,可比性较差。
传统印版
  对于传统印版而言,制版工艺不同表现出以下的不同:
1.胶片的类型:传统胶片、修正片材料;  
2.主要曝光工艺:二极管曝光、点光源曝光;  
3.显影方法:热显影。
  主要曝光过程的比较说明,用点光源曝光的印版有较低的网点扩大。热显影印版的分辨率要低于其他传统印版的分辨率。修正片材料的印刷特性曲线与线性阶调复制曲线的偏差较大。
数字印版
  在处理数字印版时,采用黑色蒙版作为信息载体,直接放置在未曝光的原始印版上。图像质量达不到传统胶片材料实现的质量。
数字印版技术的最明显优势是由于氧气的作用而造成较低的阶调复制曲线,这相当于对原始数据的网点扩大进行了校正。在所有的制版工艺中,数字印版显示出了最好的阶调复制范围和最精细的图像细节分辨率。
直接雕刻
  就质量而言,直接雕刻印版阶调复制偏差最大。高光区域的复制存在的最主要的问题是其网点复制低于线性图像的阶调复制。直接雕刻印版是所有制版工艺中阶调复制范围最小的一个工艺
 

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