一、技术原理简述
CTcP:延用传统紫外光晒版的基本成像原理。光源也基本没有改变。只是以数码控制的微型镜片组替代菲林,以步进区域曝光方式替代整个幅面的一次成像。
CTP:外鼓式激光记录方式,采用新的热敏烧蚀成像技术。全新的技术。
要点:技术实现原理决定了实际应用中的品质、速度、成本等方面的控制方式和控制范围。决定了今后发展的空间。
二、工艺和技术的改变是大势所趋
印刷工艺和工艺的改变是否实用,是否正确,都要以能否提高企业对生产的控制能力来评价和衡量。
印刷发展到今天,印刷企业间的竞争已经不再是简单的设备比拼和价格比拼,而是综合能力的抗衡。其中最主要的就是对各个工作环节的控制:控制效率,控制品质,控制成本。
提升产能和品质,当然会有成本作为代价。但是这个代价更应该看作是投资——对企业能力的提升所作的投资,通过提升得到更多更大的回报。
要点:变化是大势所趋。现有的工艺和技术可能是稳定的,但肯定不是进步的,更不是完善的。主动去提升和改变以应对行业环境的变化,才是发展之道。
三、品质
CTcP:
1、 由于微镜组的技术和制造成本的瓶颈,以及输出速度的需求,目前最高分辨率为1,500dpi。调频网的最小只能达到33微米。
2、 曝光原理与传统晒版基本相同,版材和冲洗条件也完全一样,所以,虽然在网点成像质量和减少脏点上有一定的改善,但是,从控制上来说,诸如光源强度变化,曝光时间变化,冲洗条件变化等等所有影响晒版品质控制的因素几乎没有任何改变。
3、 传统PS版在印刷机上网点传递、水墨平衡等印刷适应性(可控制范围)也没有改善和提升。
4、 步进式的区域成像,每个区域间的定位要求精度非常高,现在厂家提供的重复精度指标在±2微米,用电环境、温度环境等等的不稳定都会影响到步进精度。出大面积的平网或者过渡网,有可能会发生拼接的误差。
5、 开放平台式的曝光方式,很容易积累灰尘。洁净程度并不高。
6、 印版曝光时候是平铺状态,上机包上滚筒后,网点微观上会有变形。
理论上:
1、当从最亮到最暗的层次变化级数达到256级左右的时候,在视觉上才是比较平滑的连续变化的效果。
256=16X16——一个网点面积内纵向和横向都要有16级变化。
也就是说,如果输出175线,所需输出分辨率要达到175x16=2,800lpi;如果输出200线,所需分辨率要达到200x16=3,200dpi
实际上:基于输出速度的考虑,现有照排机输出菲林基本都是使用2,400dpi输出175线甚至更高线数。
2、传统PS版可是实现的曝光范围在2%~97%,但是可以控制阶调范围仅仅在5%~85%左右。小点子虽然可以晒出来,但是网点扩大率等方面很难在印刷机上控制。
热敏CTP:
1、 输出分辨率也都基本使用2,400dpi或者2,540dpi,由于现在加网技术的提高和热敏成像精度的大大提高,补偿了由于分辨率不足造成的层次和清晰度损失,所以热敏CTP可以在2,400dpi时候很好地输出300线以上的效果。
2、 全新的外鼓式热敏激光成像技术,基本上不会受到曝光和冲洗条件变化的影响,免冲洗的版材也进入实用阶段。网点有很好的传递稳定性,在印刷机上很容易控制。
3、 热敏版能够实现的曝光范围是1%~99%,而且全部可以有效地数据控制。
4、 印版曝光时候的状态跟在印刷机上的状态完全一致,网点没有任何变形。
要点:
1、 速度和成本的考虑,CTcP从成像精度上来说甚至低于菲林输出精度,牺牲了层次和清晰度。
2、 新的高精细加网技术没有实现的条件。
3、 在印前和印刷的工艺流程中,更重要的是对品质的控制能力。所有CTF(菲林)工艺流程中控制网点稳定传递的困难在CTcP中依旧存在。而热敏CTP在品质控制能力上有质的提高。
四、生产能力
CTcP:传统的成像原理,机械的曝光方式,使得影响曝光速度的因素很多:
1、 印版的感光灵敏度:更换版材品牌、型号甚至批号,都要事先做一个测试来确定曝光时间。高感度的版材速度快,但价格会高。
2、 文件内容:CTcP曝光头可以在不需曝光的地方快速跳过,所以内容不同,曝光面积也不一样,曝光速度也差别很大。
3、 印版的阴阳:一般来说,同样内容的,阴图方式曝光面积少,阳图方式曝光面积大,所以,阳图版的输出速度可以比阴图版慢得多,甚至可能慢一倍。
热敏CTP:先进成熟的外鼓式成像方式,多光路曝光。
1、 不用增加太多成本,就可以大大提升输出速度,提高产能。
2、 只要幅面相同,曝光速度不受内容的影响。
3、 设备本身的调控灵活,线性控制简单,所以曝光速度几乎不受版材特性的影响。
要点:
1、 CTcP的速度指标参考价值不高,因为受影响的因素太多,前提太多。热敏CTP的产量指标则是实实在在能够容易实现的生产速度。
2、 维持原有成像技术的同时,也只能默认原有的能力;而新技术的应用,则完全改变了效率和能力的发展空间。[page]
五、系统稳定性
CTcP:曝光原理简单,但是为了省掉菲林,所以结构并不简单。核心部分是两个:
1、 微镜组,高集成度数以百万计的微镜数量,由数据控制板控制,精度要求很高,又是在光路上,不是封闭的环境,所以对周边温度、湿度和空气洁净度很敏感。
2、 曝光平台:步进曝光方式,将曝光头和印版平台集成在一个磁悬浮的基座上同步运动,偶然的控制系统波动或者是用电波动都有可能对曝光造成干扰。
热敏CTP:久经考验的外鼓式多光路激光成像技术,稳定性公认是最高的。
要点:成像原理决定实现方式,实现方式决定设计思路,设计思路决定了实现代价。
六、使用成本
1、 机器价格:如果同样的产量和幅面,CTcP价格高出数以十万计的人民币。
2、 消耗品价格:
CTcP:紫外光源一只是一万元人民币,寿命是2000个小时,由于是开机就点亮,所以一台双光头的CTcP每年起码要消耗四只光源计四万元。
热敏CTP:多光路独立激光组,每年的更换频率是一条,每条激光的更换成本也是一万多元人民币。
3、 维护成本:
CTcP:有比较敏感的核心部件,数控微镜和磁悬浮基座制造成本高,周期长,如果故障率提高,维护成本大大增加。
热敏CTP:稳定而均衡的结构,故障率极低。维护简单,成本低廉。
4、 版材及辅助成本:
CTcP:采用普通PS版,价格低。需要冲版机和药水。
热敏CTP:采用新技术的版材,目前价格高。中国大陆最近六个月,进口版材价格降低了30%,国产版材也日趋稳定,价格已经向传统版材靠近。免冲洗版材已经进入实用阶段。
要点:
1、 版材价格低廉是CTcP的主要优势,与CTP版材价格的差异是它的存在价值和空间。
2、 直接制版带来的效益是综合性的,融会在整个印前和印刷过程中。无论是什么形式的直接制版技术,都要综合计算使用成本。
七、总结:
1、 现阶段,CTcP在版材成本上有比较明显的优势。但是,这个优势是以牺牲品质、速度、制造成本和技术发展空间为代价。
2、 近六个月以来,随着CTP安装量和版材使用量的增加,进口热敏CTP版材价格已经下降了30%,基本接近了国内目前菲林加国产传统版材的成本。而国产的热敏CTP版材价格已经低于菲林加传统版材的成本。如果在不长的时间内CTcP的版材价格优势丧失,在所有其他方面的劣势就会凸显。
3、 直接制版技术的引进目的是提升企业的生产管理和品质控制能力,降低生产成本,缩短印刷周期等等各个环节,是对企业全面发展的一个重要投资。片面强调短期内版材成本的高低,在技术方向上容易发生偏差甚至走极端。
4、 CTcP目前在中国大陆地区安装不多,在上海周边也只是印铁工厂有安装,在现有的使用环境下,它的稳定性、性能价格比、售后服务保障和实际使用成本都还没有一个比较准确的表现。
当然,任何技术都有它的存在合理性,关键是看它们是否适应我们的发展思路!
参考附件一
CTcP 的未来趋势
一.CTcP 的出现背景自从桌面出版系统(DTP)出现以来,印刷行业一直在寻求快捷、大批量印刷的方式,一种解决方案是胶印的直接制版技术,它不再需要菲林的显影、定影等冲洗处理工艺,直接把数码图文资讯拷贝到印版上面,这就是电脑直接制版(CTP)。很多CTP 厂家的直接制版设备采用了复杂的镭射曝光技术,所以必须开发新的印刷版材与之配合使用,那就是CTP 版材,这是CTP 工艺的一大缺点,CTP 用户只好放弃已经熟悉的PS 版材,转而购买价格昂贵的CTP 版材,而且还要放弃自己熟悉的工作流程和材料性能,去适应一种新的工作流程和材料性能。Computer To Conventional Plate(CTcP)是由国外一家公司开发的一种新的电脑直接制版技术,与CTP 技术的明显区别是两者的版材不同,CTcP 采用的版材就是传统的PS 版材,因此它的出现是直接制版技术的一个飞跃,具有划时代的意义。目前,这种系统已经在全球销售了350套。在传统印前制版工艺中,普通的PS 版与晒版底片相互密合,经过紫外光曝光和冲洗处理后,得到可上机印刷的PS 版材。PS 版可在明室条件下进行工作,而且版材技术已经成熟,价格便宜,上机印刷时具有良好的印刷适性和较高的耐印力。与CTcP工艺中的普通PS 版材相比,CTP 工艺中的CTP 版材价格不菲,以前国内一直依赖从国外进口CTP 版材,因此价格成为了国内印刷厂家采用CTP 的一个障碍。CTcP 工艺的特点是采用价格低廉的常规PS 版材进行电脑直接制版,使传统PS 版制版的优点与数码制版的优势融为一体,出现了新的直接制版技术CTcP。
二.CTcP的工作原理在印前工艺中,直接把图文数码资讯在感UV 光的常规印版上进行数码成像,还属于新兴的领域。那么,在晒版机上采用模拟成像工艺的印版材料,能够像CTP 那样实现数码直接成像吗?回答是肯定的。德国basysPrint 公司开发的DSI (数码加网成像)就能达到这个目的。同时,工艺中还需要德州仪器公司开发的DLP 技术。CTcP的工作原理如下:在CTcP 工艺中,UV 照射到DMD (数码微镜元件)上,上面大约有100多万个微镜,每一个微镜由数码方式进行控制,照射到它表面的UV 光有两种结果:UV 穿过微镜被光学透镜系统所接受;或者微镜偏转UV 光使透镜无法接受到UV 光。这种工作方式说明,微镜好比是一个像素(Pixel),在印版上形成加网的图像。由于DMD 上的微镜数目有限,因此第一次曝光只能完成部分图像的曝光数码成像,连续几次曝光之后就完成了图像的全部曝光成像,每次曝光的幅面大约是0.8x 6.3cm,但是与选择的分辨力有密切关系。CTcP 系统的曝光头十分精确,保证了连续几次曝光后能无缝地把图像拼合,精度达到2微米,曝光速度为每秒进行10次曝光成像。
三.CTcP成像特点CTcP 还有另外一个特点,它采用的曝光技术是十分细小的方形网点(像素),网点的尺寸在10-28微米间,具体大小与分辨力有关,晒版得到的网点边缘清晰度极佳。另外,镭射曝光成像的圆形网点会出现相互搭界,而方形网点与网点间不会出现这种情况,这是CTcP 技术的方形网点成像的一个明显优点。即使是采用较低的分辨力,也能利用CTcP 获得高质量的图像。对于用户来说,工作中采用低分辨力的好处很多,例如RIP 时间明显缩短;减少处理数据量;节约电脑系统的内存;曝光速度更快等。例如,一批高檔商业印刷活件的加网线数是200lpi ,有256个灰阶,分辨力为1500dpi ,那么方形网点只有17微米这么大。
四.CTcP 优点CTcP 有很多优点,最明显是提高了生产效率,节约时间和降低生产成本。然而,CTcP 到底能够体现出何种程度的优势,还与印刷公司对数码技术的掌握程度有关。从传统制版转型到电脑直接制版,在时间和成本上有很多重要的影响因素。
1.可使用PS 版材一直以来,人们对各种CTP 版材和曝光光源一直存在很多争论。在各种CTP 系统中,不可避免地需要专门的CTP 版材,其价格十分昂贵。而CTcP 制版中采用的版材是便宜的常规印刷版材,就是现在工艺中使用的一般PS 版材。采用CTcP ,可以节约菲林材料和冲洗处理材料,节省了手工拼版时间。在车间,由于CTcP 使用常规PS 版材,因此不需增添新的设备和购买新的化学药品,一切都是按照传统PS 版的制版工艺进行工作。此外,CTcP 的设备维护费用低,因为CTcP 系统采用UV 光进行曝光成像,可以直接使用传统晒版机上的光源。
2.操作简单可以在明亮的室内环境中操作,能够方便得晒出各种规格尺寸的印版。
3.提高了印刷质量很多使用CTcP 的用户都有菲林晒版的工作经验,不需要菲林后,印刷品的印刷质量有明显改善,因为图像和网点不受传统印前工艺中的那些质量衰减的影响。晒版后的印版,质量更好,因为菲林上的灰尘、擦痕等影响因素已经不存在,而且定位更精确。总之,CTcP 制版技术得到的网点,是直接传递到印版的第一代网点,其边缘干净锐利,忠实原稿。
4.减少印刷调试时间和材料损耗由于不需要印版定位,因此印版的质量更好,而且不会因定位不准而需重新制版,避免上机印刷时花费大量时间校版。随着整个印刷行业的短版活越来越多,换版和上机调试成为经常性工作,减少印刷调试时间,可明显节约时间和成本。CtcP 制版比传统的模拟制版更为精确,因此上机调试时减少了水、纸张、油墨等耗材的浪费。
5.不需改动现在的硬体配置CTcP可利用1bit/tiff格式的数据,并可利用RIP 数据,可使用常规显影机和处理用的化学药品,无需采用特殊的网络介面,可与现有的网络环境联网。
6.印刷客户更满意印刷客户对印刷品质量更满意,印刷生产时间更短,这意味着交货更及时,降低了工厂运作成本,使印刷公司在激烈的市场竞争中占先机。
7.UV 光直接制版的优势采用360nm-450nm的UV 光源曝光,意味可在直接制版流程中采用常规的PS 版,这是印刷厂家使用了多年的印刷版材,熟悉其性能和处理工序,技术成熟,而且PS 版比热敏CTP 版材、紫镭射版材便宜一些,PS 版是全世界印刷行业使用最多的印刷版材。不需培训印刷人员,因为他们已经对这种版材的性能瞭如指掌。
五.CTcP 工艺版材选用的原则一般而言,UV 光敏印版的价格便宜,多年的使用已证明这是一种可靠性良好的版材,印刷质量突出,且耐印力很高。与新开发的采用镭射曝光的CTP 版材相比,CTcP意味印前工艺和上机印刷不需作任何改动,唯一要求是系统中配置UV-Setter ,一切都保持了传统工艺的原貌:高品质、成本低和工艺流程不改动。市面上的大部分胶印版材,均能利用UV-Setter 曝光成像。过去,用户喜欢用阴图型常规PS(N 型PS 版材)版进行UV 光曝光数码成像,这种版材的成像速度很快,当然速度还与图像面积大小有关。然而,如果印版上图像区域面积很大,那么建议使用阳图型PS 版(P型PS 版材)进行UV 曝光数码成像。采用CTcP技术制版工艺,用户可以针对不同的印刷活件选择合适的版材:
1)胶印商业印刷选用阳图PS 版材;
2)阴图PS版适用于单张胶印机;
3)阳图PS版耐化学腐蚀性强,因此适用于UV 油墨印刷,因此它耐UV 油墨的腐蚀,而且耐印力非常高。针对印刷活件和版材尺寸,均有配套的CTcP 直接制版机,因此它的应用领域十分广泛,在报纸印刷、简单的凸印和复杂的商业印刷中,CTcP 都能大显身手。[page]
参考附件二
CTcP制版机
CTcP是Computer to Conventional Plate的英文缩写,含义是指在传统版材上进行计算机直接制版。它采用波长范围为360nm~450nm的紫外线光源,对传统PS版进行曝光。由德国贝斯印basysPrint公司开发的Digital Screen Imaging(DSI)即数字加网成像技术是CTcP系统的核心技术。它与美国Texas Instrument公司的Digital Micromirror Device(DMD)即数字微镜元件相结合,从而成功地实现了高效率利用紫外线光源生成清晰网点的成像技术。 在德鲁巴2004印刷展上,贝斯印公司首次展出了DSI2技术。这一新的数字成像技术很好地解决了报业制版需要较高速度的要求,使CTcP制版速度提高了40%-60%,最高可达每小时120张。
1. 数字加网成像过程
1.反射体
2.紫外线光源
3.光学棱镜系统
4.反射平面镜
5.数字微镜元件DMD
6.物镜
7.传统印版
2. CTcP系统的工艺流程
3. CTcP系统的10项优势
1).耗材成本低
2).高速度高效率
3).优秀的复制品质
4).维护成本低廉
5).耗材尺寸可灵活变化
6).多种印版可供选择
7).简洁流畅的工艺流程
8).实践证实了的系统和印版
9).平台式工作原理稳定可靠
10).明室操作的工作环境
4. 相关技术数据:
UV-Setter 732 曝光方式:采用UV光的数字化网点呈像(DSI)
版材规格:最大940mm×1150mm(37"×45")
波长:360nm-450nm
材料:UV感光版材、传统胶印版材、多种打样材料
固定版材方式:平面真空装置
分辨率:最高3000dpi机器外形
尺寸(长×宽×高):2650×2040×1620mm
可选项:半自动及全自动装版 UV-Setter N 546
曝光方式:采用UV光的数字化网点呈像(DSI2)
版材规格:最大690mm×940mm(27"×37")
波长:360nm-450nm
材料:传统胶印版材
套准系统:三点定位
固定版材方式:平面真空装置
分辨率:900dpi 1270dpi机器外形
尺寸(长×宽×高):4220×2110×1760mm
可选项:自动上版下版,隔离纸自动去除,印版盒容量500张 ![page]
参考附件三
独具特色的传统印版直接制版技术CTcP
自1995年Drupa以后,计算机直接制版技术CTPlate快速发展,迅速在出版印刷领域投入使用,为印前处理和制版的全面数字化和一体化发挥了推波助澜的重要作用。
在计算机直接制版技术当中,新型印版和直接制版设备的开发占据举足轻重的地位。目前,CTPlate技术的主流仍然聚焦在热敏型印版技术和波长为830nm/1064nm红外线激光记录设备上。热敏印版具有优秀的网点再现质量并可以免于后处理,确实具有优良的品质,在当今和今后是一种大有前途的制版技术。
然而,人们并没有忘却传统的预涂感光版(PS版),希望它能在CTPlate潮流中“再立新功”。德国BasysPrint公司和丹麦Purup?Eskofot公司分别推出了各自的传统印版计算机直接制版(CTcP=ComputerToconventionalPlate)设备,为传统PS版的应用开辟了新的前景。
一、BasysPrint公司的UV?Setter直接制版输出机
1.UV?Setter直接制版输出机基本性能:
BasysPrint公司开发生产三种型号的直接制版输出机:UV?Setter57型、UV?Setter710型和UV?Setter1116型。三种机型皆为平面型结构,三者的最大记录幅面各不相同:UV?Setter57型为610mm×660mm,710型为820mm×1120mm,而UV?Setter1116型则1350mm×1700mm。三种型号设备都具备900dpi、1500dpi和2540dpi三档记录分辨率。UV?Setter印版输出机采用紫外线光源对传统PS版进行曝光记录,光源的波长范围是360~450nm。
2.UV?Setter直接制版输出机的印版记录技术:
该输出机的记录头是其技术关键所在,它采用了“数字微镜器件”(DMD=DigitalMicromirrorDevice)将记录曝光点阵成像在印版表面使PS版曝光。逐行/逐列地移动记录头,完整地记录整个印版。
DMD是德克萨斯仪器(TexasInstruments)公司设计制造的一种数字成像部件。它在大约20×20平方毫米的硅片上加工数十万到一百多万个微镜。微镜按矩阵行列排布,每个微镜可以在二进制0/1数字信号的控制下做+10°/-10°的偏转。DMD的结构:微镜表面涂覆有铝层,每个微镜下面有CMOS单元。利用CMOS与微镜之间的静电引力使微镜偏转,而不同极性的信号电压使微镜偏转不同的方向,照射在微镜铝表面上的光线相应偏转不同的角度。利用0/1数字信号控制每片微镜的不同偏转方向,使需要成像的位置成为“亮点”,而不需要成像的位置成为“暗点”,就能够达到成像的数字化控制。
我们知道,在印前处理阶段中,文字、图形和图像经过处理并组合成印刷版面信息,再经过RIP解释和栅格化,获得可以记录的0/1信号。这种二进制信号的每1位都与印版上的1个记录点对应。就胶印版而言,只有“不记录”和“记录”两种状态与0/1信号对应。
紫外光源发出的光线通过多个反射镜和物镜聚焦到达数字微镜器件DMD。同时,经过RIP处理获得的印版记录信号按矩阵的行列方式送到DMD。在DMD上,凡是不需要记录的点对应的微镜则偏向某一侧,而需要记录的点所对应的微镜偏向另一侧,进入会聚物镜,并将记录矩阵的光线成像在PS版上。记录所获网点的显微图像,网点的边缘锐度较高。
二、丹麦Purup?Eskofot公司的Dicon印版输出机:
1.Dicon直接制版输出机基本性能: Dicon是一种平面型的印版记录设备,其最大幅面为1125×825mm,记录分辨率为1270和2540dpi。该机器采用紫外线对印版曝光记录。据称其记录速度在2540dpi的记录分辨率下达到每小时30~50张全开印版。
2.Dicon直接制版输出机的印版记录技术:
Dicon采用高功率水银弧灯产生紫外线,紫外线通过光导纤维束传导到一个光线开关阵列上(LightSwitchingArray)。光线开关阵列由大量的光开关组成,每个光线开关可以形成20微米的记录光斑,其通/断受到记录数字信号的控制。光线开关阵列LSA排成1行,其宽度与印版最大宽度吻合,这样每次可以对1整行的像素进行曝光记录。记录印版时,LSA构成的记录头部静止,而印版做精确稳定的移动,移动的速度可以达到10毫米/秒,记录曝光825毫米宽的印版仅需要约80秒的时间。
三、传统PS印版计算机直接制版的优势:
针对技术实现手段而言,上述两个公司开发生产的计算机直接制版设备各具特色,但其共同特点是:使用波长范围在360~450nm的紫外线光源实施传统PS版曝光记录,优点在于:
1.可以充分利用现有传统PS版资源。这对国内目前传统PS版生产和销售状况而言是较为适宜的。
2.降低CTPlate工艺的印版成本。目前国产CTPlate热敏印版开发生产尚处在起步阶段,CTPlate印版在较大程度上还需要进口,成本相对较高。传统PS版直接制版设备加入制版工艺流程,在印版成本上具有较大优势。
3.从印版网点成像质量和生产效率上可以满足工艺要求。 从上述三个角度观察,传统印版直接制版CTcP目前应该在我国具有一定的生存空间,对期望进入数字化计算机印前处理及制版的印刷单位而言,是可以考虑的途径之一。倘若有国内厂商能够提供此类设备则更为理想。在整个印前处理和制版的全面数字化的潮流中,CTcP可以为计算机直接制版的全面普及做出应有的贡献。
[时间:2005-07-08]