热敏CTP系统制版质量的控制方法

2014-03-05吕明珠

今日印刷 2014年1期

吕明珠

随着计算机直接制版（CTP）技术在我国印刷企业的应用范围快速扩大，作为主流技术的热敏CTP技术受到越来越多的关注。但是不少用户并没有发挥CTP技术的优势，存在着引进CTP设备却不能有效利用的现象，L例如由于缺乏基于对整个热敏CTP系统的质量控制以及应用的优化方法，在实际使用当中造成了版材浪费和制版质量不佳的问题。因此，在提高设备先进性和降低生产成本的同时，如何优化热敏CTP技术的应用，建立符合热敏CTP系统特点和应用现状的制版质量控制方法，是目前CTP技术应用当中亟待解决的问题。

本文从分析热敏CTP系统的成像原理和热敏CTP技术应用现状入手，结合实际生产的应用情况，对热敏CTP制版质量的控制方法进行探讨。

热敏CTP技术应用现状

1.热敏CTP系统的成像原理

CTP系统的成像设备和材料主要是指CTP制版机和版材，热敏CTP系统的制版机多为外鼓式结构，光源多采用波长为830nm和1064nm的红外激光，版材类型可分为阴图型、阳图型和免处理热敏版3种。下面以国内目前应用较多的阳图型免预热版材为例说明热敏CTP的成像原理。

免预热型版材成像原理

阳图型免预热型版材的结构通常是在亲水的版基上涂布一层亲油且不溶于碱性显影液的感热物质，当红外激光扫描曝光时，曝光区域的感热物质吸收激光的热能而发生物理或化学变化，变得可以溶解于碱性药水，经过显影液的处理后，露出涂层下的版基，形成亲水的非图文区域，未曝光区域保留下来作为亲油的图文部分，如图1所示。

1.外鼓式CTP制版机工作原理

外鼓式直接制版机安装印版的形式与轮转印刷机类似，版材通过抽真空的方法附着在滚筒表面，曝光时滚筒以每分钟几百转的速度带着印版旋转，激光器位于滚筒外面，当滚筒旋转时，激光器同时可以横向移动对印版进行扫描曝光（图2所示）。

2.热敏CTP技术的应用现状

在国内，热敏CTP技术从开始产业化应用到成为占主导地位的CTP技术之一，经历了十几年的发展历程，在各种直接制版技术中它的应用较早，普及率最高。下面从市场占有、应用领域以及设备和版材的发展几个方面对热敏CTP技术的应用情况进行分析。

①市场占有情况

目前，在全球范围内热敏CTP的设备装机量是最多的，占装机总量的75%，热敏CTP版材在全球市场的应用也占明显优势，市场份额约占2/3。另外，近年来国产CTP设备及版材的技术研发和市场开发取得了显著成绩，个别品牌已经打破了长期以来国外品牌对我国CTP市场的主导地位，甚至开拓了国外市场。

②应用领域

热敏CTP技术主要应用于商业印刷领域和包装印刷领域，在报业印刷领域也有应用，商业印刷占绝对主导地位。与以往关注成本和效率相比，目前商业领域的用户更关注热敏CTP的具体技术应用，更注重质量优势，希望能够通过热敏CTP技术的应用优化生产流程，提高企业的竞争力。

③设备及版材的发展

在过去的十几年中，CTP激光器的功率不断增大，目前热敏CTP曝光设备激光器多采用集成光源和多光源组合技术，光源有较大功率，激光功率达数十瓦。热敏CTP设备激光器高功率的发展，使得对版材的感度要求降低。随着包装印刷的发展，对大幅面印刷的需求，以及对生产效率和成本控制的要求，热敏CTP设备超大幅面的机型应用增多。由于热敏CTP设备占主导地位，所以市场上热敏版材的种类和数量也占优势，目前热敏设备多使用阳图型热敏版材，版材的发展方向是免处理版材。另外，近几年国产CTP设备与版材的研发与应用较迅速，版材的价格明显下降。

热敏CTP制版质量控制方法的建立

通过对热敏CTP系统成像原理的了解和对热敏CTP技术应用现状的分析可以得知，热敏CTP技术的主要优势在于制版精度高、网点再现性好以及制版质量稳定，可以满足商业印刷对印刷品质的高要求。因此，要保持热敏CTP的优势并进一步优化它的应用，关键在于CTP系统的制版质量控制。

1.建立制版质量控制方案的步骤

CTP系统成像过程中有多方面影响制版质量的原因，且各种因素相互关联、互相作用。要建立一套切实有效的控制热敏CTP制版质量的方案，首先必须考虑到各种因素的变化以及相互关系，依次优化和确定制版过程中各个环节的控制参数，建立起CTP设备的工作基准；然后根据热敏CTP生产系统的特点以及印刷企业生产的要求，整合形成相应的标准化作业模式和检测监控制版质量的方法，确保印版质量的稳定性；最后在CTP硬件设备调整为最佳状态的基础上，还可以利用印版补偿曲线对制版设备进行进一步的线性化校准，保证制版设备的线性输出。制版质量控制方案的具体步骤如图3。

2.优化及确定制版设备工作参数

①版材的选用

正确选择版材，充分了解版材的性能与质量，对于提高热敏CTP系统的成像质量和生产效率有着重要的作用。

首先应该根据实际的印刷生产工艺条件和印刷产品的质量要求来选定合适的版材。热敏CTP大多应用于商业印刷，在报业也有使用。商业印刷品更注重印刷品的质量，包括阶调的再现和色彩还原，以及图像细节等要求较高，因此，适宜使用反差系数大、分辨率较高、网点还原性好的CTP版材。

其次，要充分了解热敏版材的质量以及与设备的适配性，显影条件和曝光参数的确定都必须结合版材的特性进行，只有了解版材的各项性能指标才可以做好显影条件的标准化和曝光参数的调节设定。endprint

表1中列出了《HG/T3804-2005阳图热敏CTP版》行业标准关于阳图型热敏CTP版的各项技术指标，以及柯达Achieve EM热敏版的成像性能参数，“/”表示性能参数值在标准范围内。

②显影条件的设定

良好稳定的显影条件是体现印版质量的前提。要使印版质量最终通过显影得到体现，首先要确定最佳的显影条件，并且要保持显影条件的稳定。应在允许的曝光波动范围内，获得稳定印版质量下的显影条件，包括显影温度、显影浓度、显影速度（显影时间）、毛刷速度、干燥温度等。

具体参数的设定，还要考虑到其他因素的影响，例如曝光参数、版材质量以及冲版量等。参数设定好以后，不要随意更改，通常情况下，显影液温度和显影速度都不能改变。由于显影时的消耗和自身的氧化等原因，显影液浓度可能发生变化，须合理设置显影液的补充量。实际生产当中，如果版材曝光正常，显影后50%的网点大小波动为±2%，且无法通过调节显影温度和显影时间恢复到原来的标准时，应更换显影液。

实际应用当中最好使用固定品牌的CTP版材以及厂家推荐的配套显影液，可以参考厂家的显影条件设定值对显影条件进行设定。表2比较了两种版材在同一热敏CTP系统中的显影条件设置。

③曝光参数的确定及优化

曝光参数的设置主要是指激光头的焦距（Focus）、激光头的变焦距离（Zoom）、激光的发光功率（Light）以及成像滚筒的转速（Drum Speed）这4个要素的确定。在实际生产中，CTP直接制版机曝光参数的设置通常由设备生产商的工程师根据企业的实际情况进行调试，并且大多数制版机带有自己内部的曝光参数测控条，通过测控条上的色块或图案可以很方便地检测印版曝光量是否合适，激光头聚焦是否正确等硬件设备的状态。而滚筒转速的确定必须和曝光能量，也就是激光功率相匹配。

滚筒运转速度的确定必须与激光能量相匹配，与激光的发光功率组合测试，综合考虑产能、激光头寿命以及制版质量等因素才能确定其参数。表3是感度为120mj/cm²的热敏版材在柯达Trendsetter 800制版机上曝光，激光发光功率与滚筒转速的匹配情况。

表3中数据是通过测量不同组合参数下测控条上50%网点百分比激光点，得到的不同条件下的密度值和网点百分比数值，比较各组数据，当密度值与网点百分比都最小时，所对应的激光发光功率与滚筒转速组合就是最佳参数。

3.制版质量监控与检测

完成设备调试，设置好制版过程各个环节的质量参数后，就要使设备始终按照设定的标准状态运行，保证印版质量的一致性和制版质量的稳定性。在实际生产当中可以借助测控条进行观察测量，监控设备的状态是否与标准发生偏离，并检验印版的输出质量。

为了控制CTP印版的输出质量，各种热敏CTP设备及配套数字流程基本都会配有一条数字印版测控条，该测控条对于标准参数的设定和制版质量的检测都有重要的意义。常见的CTP数字测控条有UGRA/FOGRA、Kodak、GATF、Agfa等，以Kodak Plate Control Strip v4.0.1数字印版测控条为例，如图4所示，它包括4个单元：

①单元1：小网点。这一单元由网点百分比分别为98%、2%、99%和1%的175lpi网点组成，用于观察小网点的丢失情况，判断曝光能量与显影条件是否匹配。

②单元2：像素点。这一单元是由1×1激光点、2×2激光点、3×3激光点、4×4激光点和10×10激光点大小组成的网点百分比为50的像素点阵测试区。由于激光点大小不同，对激光能量和显影条件的敏感度也不同。1×1激光点的直径约为10μm，是最敏感的区域，也是监控制版质量的主要观察区；10×10激光点最稳定，通常将其做50%网点百分比的标准。正常情况下，1×1激光点能用放大镜清楚分辨，3×3激光点色块颜色与10×10激光点颜色基本一致，就认为是合格的。

③单元3：网点阶调。这一单元由上下两部分组成，都是0～100%的梯尺，主要用于评价印版网点再现的情况。上半部分是连续调的梯尺，曝光时由数字化工作流程中的RIP加网，检验时通过对比标准的印版输出曲线或者印刷补偿曲线，可以判断印版输出的线性是否标准，以及印刷补偿曲线是否正确。下半部分是1bit的Tiff图像，其网点百分比输出时不受加网的影响，当曝光和显影条件标准时检测结果应该等于表示的网点百分比数值。因此，下半部分既可以在调试时指导曝光显影参数的获得，也可以检测版材的网点再现能力和再现精确性。

④单元4：像素细线。该单元是由1个激光点宽度和2个激光点宽度的横线条、竖线条以及45°的斜线条组成的测试区。由于曝光设备在安装完毕后可能存在水平或垂直方向的误差，从而导致激光聚焦不准确，这一单元主要起检验激光聚焦情况的作用，聚焦正确则各类线条清晰完整，聚焦不正确则相应方向的细线条会错位。