文 楊芳

絲網(wǎng)印刷直接制版（CTS）激光成像技術(shù)及設(shè)備

文 楊芳

激光技術(shù)介紹

激光技術(shù)（見(jiàn)圖1）的輸出方式是由激光頭產(chǎn)生光柱并進(jìn)行曝光，曝光過(guò)程中把網(wǎng)版直接當(dāng)作膠片。激光曝光與噴墨制版的區(qū)別是激光成像使用激光而非油墨，從材料而言，即便宜又環(huán)保。但激光曝光系統(tǒng)有一問(wèn)題是需要專(zhuān)用感光膠，因?yàn)榧す馄毓獾牟ǘ沃挥休^窄的幾個(gè)毫微米，曝光范圍小，與感光范圍在360nm～420mm內(nèi)的傳統(tǒng)感光膠的不匹配，所以只能使用專(zhuān)用感光膠。這種系統(tǒng)在間接制網(wǎng)印版的工藝方面用的較多。圖2是激光曝光成像的主要技術(shù)環(huán)節(jié)。

在激光成像制版中，也有人提出在非圖文部分直接噴射感光膠再固化的方法，理由是這樣就不需顯影處理。但是考慮到感光膠粘度、流動(dòng)性、絲網(wǎng)網(wǎng)孔大小不同等因素，這種方法在實(shí)際操作中實(shí)用性不高，所以較少人去研究這種方法。

激光曝光系統(tǒng)除了CTS系統(tǒng)有的優(yōu)點(diǎn)外，它的缺點(diǎn)就是對(duì)感光膠的使用要求比較嚴(yán)格。這種技術(shù)最適用于每天重復(fù)使用同一種油墨在同一種介質(zhì)上印刷的工作者。

激光曝光系統(tǒng)設(shè)備

Stencil Writer系統(tǒng)

Stencil Writer系統(tǒng)由Berg Engneering公司生產(chǎn)，在1997年投入使用，它的應(yīng)用主要集中于工業(yè)精細(xì)印刷和商業(yè)印刷。此系統(tǒng)采用氬激光直接曝光成像，用于間接的絲印制版工藝（即先在感光片上形成鏤空的圖像，然后進(jìn)行貼網(wǎng)的制版工藝）。該系統(tǒng)配備了一款名為“Custom dot”的軟件，能影印高質(zhì)量、連續(xù)調(diào)的圖像。系統(tǒng)允許接受PC格式、MAC格式和Postscript level格式文件。系統(tǒng)可達(dá)分辨率和速度分別為1270dpi和50%網(wǎng)點(diǎn)覆蓋率10min制1m2。

瑞士Safer公司提供的Safer LDS

由于使用材料的恒定性，這種系統(tǒng)最受DVD 以及CD制造商的歡迎。雖然商業(yè)網(wǎng)版印刷商一般很少使用激光系統(tǒng)。

CTS系統(tǒng)的最新技術(shù)是利用一種或若干種能精密調(diào)節(jié)的激光使感光膠曝光的技術(shù)。如固體二極管功率一般為120MW，其發(fā)出3 級(jí)激光的波長(zhǎng)約是405nm。利用該技術(shù)達(dá)到的成像尺寸約為12.7cm×28cm，分辨率能達(dá)到850dpi～2400dpi，并且這種激光器的壽命至少為7000 h。這些系統(tǒng)適合于小型網(wǎng)印模版，例如用于印刷CD/DVD、標(biāo)簽、容器、電子管以及其他三維物體的印版。目前，此設(shè)備的廠商建議零售價(jià)格為50萬(wàn)美元左右，但是它們的質(zhì)量確實(shí)是令人稱(chēng)道的。

瑞士SignTronic公司高分辨率激光制版系統(tǒng)

來(lái)自瑞士的SignTronic業(yè)務(wù)主要是生產(chǎn)大幅面且高分辨率的直接UV曝光絲網(wǎng)直接制版系統(tǒng)（CTS），它所制出的網(wǎng)版適用于幾乎所有類(lèi)型的網(wǎng)版印刷。這家公司配備有2種不同的CTS UV曝光系統(tǒng)，特別指出的是其能滿足進(jìn)行特種網(wǎng)版印刷方式所需的網(wǎng)版制作。

當(dāng)此激光直接制版系統(tǒng)的曝光分辨率恰好為1270×1270dpi時(shí)，其曝光點(diǎn)大小能精確到正好是20μm，所以這款Stencil Master系統(tǒng)可用于1,6 0 0×1,2 0 0 m m～4,10 0×3,6 0 0mm范圍內(nèi)所有尺寸的網(wǎng)版曝光，尤其適用于旗幟印刷和大幅面平板玻璃印刷等的網(wǎng)版制作。

此外，SignTronic公司還提供一款曝光分辨率能達(dá)到2400×2400dpi的網(wǎng)版Stencil Master產(chǎn)品，固然此產(chǎn)品適用于各類(lèi)高質(zhì)量和高分辨率的網(wǎng)版印刷工藝，如優(yōu)質(zhì)的商標(biāo)、標(biāo)簽和精細(xì)陶瓷印刷等，其曝光點(diǎn)的大小約為10μm。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與其他類(lèi)型的絲網(wǎng)印刷直接制版系統(tǒng)相比，SignTronic公司的網(wǎng)版制作設(shè)備不需要配備昂貴的消費(fèi)品（比如合成熱熔噴墨打印介質(zhì)、液體墨水等），唯一的消耗品是UV燈，而UV燈的使用壽命大約可長(zhǎng)達(dá)1000h，且該UV燈兼容性好，在任何的常規(guī)曝光設(shè)備上均能使用。另外，在曝光過(guò)程中即使產(chǎn)生任何常規(guī)的UV輸出損失，都可以通過(guò)UV集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。

此外，在德國(guó)，該Stencil Master產(chǎn)品使用一家專(zhuān)門(mén)的光學(xué)鏡頭制造公司所制作的專(zhuān)門(mén)光學(xué)鏡頭，其好處是當(dāng)曝光區(qū)域有一個(gè)非常快的曝光速度的時(shí)候，機(jī)器性能能為其提供了一個(gè)穩(wěn)定的單位，即使在達(dá)到最大的網(wǎng)版尺寸范圍時(shí)也不產(chǎn)生振動(dòng)，在高分辨率1270dpi和2400dpi下也能避免任何振動(dòng)。

Werner Kammann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG 公司提供的K26- S

用于印刷CD、CD-ROM、CD-R、藍(lán)光光盤(pán)和DVD的全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)，具有照片品質(zhì)的裝飾、輪廓絕對(duì)清晰、掃描分辨率高、最佳油墨遮蓋力、四臺(tái)獨(dú)立的無(wú)水膠印機(jī)、兩臺(tái)絲印機(jī)、用于印墨固化的紫外照射裝置，帶有用于控制燃燒器最佳溫度的自動(dòng)調(diào)控式冷卻裝置、可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)、帶有變頻器的驅(qū)動(dòng)器，最大可達(dá)5400個(gè)節(jié)拍/小時(shí)、工件放在配有高精驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)輸小車(chē)中輸送、自動(dòng)上料、卸料裝置、用于光盤(pán)可靠定位的真空系統(tǒng)、用于“Toray”或其它數(shù)字式印版的可快速更換型印版滾筒、可單獨(dú)脫開(kāi)的膠印機(jī)、改裝時(shí)間短、“色彩套準(zhǔn)”的套印精度高。

用于數(shù)字式高速曝光裝置，KAMMANN Ink Control Software（卡曼油墨控制軟件） 可通過(guò)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)圖像相關(guān)的全自動(dòng)油墨設(shè)定。操作員可通過(guò)屏幕輸入調(diào)整所有墨鍵。用于重復(fù)性活件的任務(wù)存儲(chǔ)器。帶有可調(diào)式墨鍵的高精度機(jī)械調(diào)節(jié)式墨斗。

1.IdentCheck（用于識(shí)別碼的校驗(yàn)）

系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

①單芯片CCD黑白攝像機(jī)（1392×1040像素），用于讀入數(shù)字字符/條形碼。

②根據(jù)不同字符條形碼自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。

③通過(guò)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的照明和圖像處理軟件保證了最大讀取可靠性，即使對(duì)比度有所波動(dòng)時(shí)也不例外。

④簡(jiǎn)單地按一下按鍵就可為每一個(gè)新的活件自動(dòng)讀取字母數(shù)字符號(hào)及條形碼 。

⑤在進(jìn)行像素比較時(shí)檢查未知字符。

⑥可用 OCR（Optical Character Recognition，即光學(xué)字符識(shí)別）軟件方便地補(bǔ)學(xué)字體。

⑦可從正反兩面讀取識(shí)別碼。

技術(shù)參數(shù):

檢驗(yàn)時(shí)間：約 200毫秒；10毫秒攝影時(shí)間

分辨率：每個(gè)像素0.1mm或0.05mm

識(shí)別碼直徑：約 42-50mm

攝像機(jī)下光盤(pán)的定位精度：約2mm

2.PrintCheck（印刷圖的光學(xué)分析）

系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

·三芯片CCD攝像機(jī)（每個(gè)芯片756×581像素）；

·電纜組件，攝像機(jī)支架，調(diào)控式上、下照明；

·外光防護(hù)裝置，光電隔離 I/O 接口；

·奔騰處理器；

·15” LCD 顯示屏；

·具有實(shí)時(shí)處理功能的高分辨率影像處理卡；

·可接外部光存儲(chǔ)媒體；

·基于微軟視窗、易于操作的軟件；

·遮光和曝光時(shí)間的攝像機(jī)明暗度自動(dòng)設(shè)定；

·存儲(chǔ)的參考圖與印刷圖之間的自動(dòng)比較；

·通過(guò)亮度和色彩分析對(duì)圖像進(jìn)行檢查。缺少的油墨、刮墨刀條、聲音等均能以高精度識(shí)別；

·神經(jīng)元軟件，包括檢查算法，可根據(jù)待檢驗(yàn)的印刷圖的網(wǎng)格印刷、面積和字體自動(dòng)計(jì)算分析區(qū)域和檢查敏感性；

·印刷圖在顯示屏上以最佳對(duì)比度放大顯示，以進(jìn)行可視監(jiān)控；

·在首次印刷一個(gè)新活件樣張時(shí)通過(guò)簡(jiǎn)單地操作按鍵即可自動(dòng)進(jìn)行參考圖的學(xué)習(xí)；

·用于印網(wǎng)定位的附加軟件，與印前系統(tǒng)K26-I 連用；

·用于額定值/實(shí)際值比較的自動(dòng)定位模式；

技術(shù)參數(shù):

節(jié)拍時(shí)間：約 220毫秒

光盤(pán)停留時(shí)間：約 60毫秒

水平與豎直位移：±0.7 mm

檢驗(yàn)靈敏度：色差與亮度偏差大約0.046mm2及以上

檢驗(yàn)速度：最高135張 CD/分鐘

優(yōu)點(diǎn)：

·導(dǎo)出被識(shí)別為不合格的CD光盤(pán)

·檢測(cè)出的缺陷列表及統(tǒng)計(jì)分析

·超過(guò)一定缺陷數(shù)

Screen setter 數(shù)字直接制版機(jī)

Screen setter數(shù)字直接制版機(jī)同樣是KIWO公司的一款直接制版機(jī)，screen setter的技術(shù)基礎(chǔ)是一個(gè)光學(xué)矩陣的微鏡組系統(tǒng)半導(dǎo)體，數(shù)字光開(kāi)關(guān)控制光源準(zhǔn)確投射在相應(yīng)的涂有感光膠的網(wǎng)版上進(jìn)行制版，在這個(gè)過(guò)程中，UV燈擊中數(shù)字微鏡裝置，這個(gè)微鏡系統(tǒng)包含將近百萬(wàn)個(gè)微鏡，這些微鏡都可以被數(shù)字化控制，每一個(gè)微鏡代表一個(gè)像素，它能通過(guò)曝光乳劑使網(wǎng)版形成圖像。整個(gè)成像單元，包括UV燈源、透鏡系統(tǒng)和DLP芯片，它們貫穿所有網(wǎng)版圖像畫(huà)面元素。受到微鏡數(shù)量的限制，只有一些區(qū)域的圖像可以在一次曝光中被投射，其他區(qū)域的圖像則只能在接下來(lái)的連續(xù)曝光中被投射，從而完成整個(gè)幅面的投影。在曝光和成像頭中，高精密定位系統(tǒng)能確保精度的準(zhǔn)確。Screen setter的這個(gè)制版機(jī)的干燥裝置，由一個(gè)高精密機(jī)器和現(xiàn)代電子產(chǎn)品等，再加上強(qiáng)大的軟件組成。線性馬達(dá)和電子控制裝置，保證了最大的定位速度，同時(shí)也保證各部分圖像之間的無(wú)縫連接，其定位精度可達(dá)2μm。很好的減少了從成像到印刷的時(shí)間（如表1）。Screen setter不需要使用噴墨油墨和蠟，也不需要使用特殊類(lèi)型的乳劑，因此能減少成本。Screen setter不需要液體，不需要通過(guò)微小孔噴出，也沒(méi)有過(guò)濾器，因此也不會(huì)堵塞，也沒(méi)有化學(xué)產(chǎn)品的參與，既能減少機(jī)械的部件，同時(shí)也環(huán)保。

（作者單位 漳州理工職業(yè)學(xué)院 ）