丝网印刷直接制版（CTS）激光成像技术及设备

文 杨芳

丝网印刷直接制版（CTS）激光成像技术及设备

文 杨芳

激光技术介绍

激光技术（见图1）的输出方式是由激光头产生光柱并进行曝光，曝光过程中把网版直接当作胶片。激光曝光与喷墨制版的区别是激光成像使用激光而非油墨，从材料而言，即便宜又环保。但激光曝光系统有一问题是需要专用感光胶，因为激光曝光的波段只有较窄的几个毫微米，曝光范围小，与感光范围在360nm～420mm内的传统感光胶的不匹配，所以只能使用专用感光胶。这种系统在间接制网印版的工艺方面用的较多。图2是激光曝光成像的主要技术环节。

在激光成像制版中，也有人提出在非图文部分直接喷射感光胶再固化的方法，理由是这样就不需显影处理。但是考虑到感光胶粘度、流动性、丝网网孔大小不同等因素，这种方法在实际操作中实用性不高，所以较少人去研究这种方法。

激光曝光系统除了CTS系统有的优点外，它的缺点就是对感光胶的使用要求比较严格。这种技术最适用于每天重复使用同一种油墨在同一种介质上印刷的工作者。

激光曝光系统设备

Stencil Writer系统

Stencil Writer系统由Berg Engneering公司生产，在1997年投入使用，它的应用主要集中于工业精细印刷和商业印刷。此系统采用氩激光直接曝光成像，用于间接的丝印制版工艺（即先在感光片上形成镂空的图像，然后进行贴网的制版工艺）。该系统配备了一款名为“Custom dot”的软件，能影印高质量、连续调的图像。系统允许接受PC格式、MAC格式和Postscript level格式文件。系统可达分辨率和速度分别为1270dpi和50%网点覆盖率10min制1m2。

瑞士Safer公司提供的Safer LDS

由于使用材料的恒定性，这种系统最受DVD 以及CD制造商的欢迎。虽然商业网版印刷商一般很少使用激光系统。

CTS系统的最新技术是利用一种或若干种能精密调节的激光使感光胶曝光的技术。如固体二极管功率一般为120MW，其发出3 级激光的波长约是405nm。利用该技术达到的成像尺寸约为12.7cm×28cm，分辨率能达到850dpi～2400dpi，并且这种激光器的寿命至少为7000 h。这些系统适合于小型网印模版，例如用于印刷CD/DVD、标签、容器、电子管以及其他三维物体的印版。目前，此设备的厂商建议零售价格为50万美元左右，但是它们的质量确实是令人称道的。

瑞士SignTronic公司高分辨率激光制版系统

来自瑞士的SignTronic业务主要是生产大幅面且高分辨率的直接UV曝光丝网直接制版系统（CTS），它所制出的网版适用于几乎所有类型的网版印刷。这家公司配备有2种不同的CTS UV曝光系统，特别指出的是其能满足进行特种网版印刷方式所需的网版制作。

当此激光直接制版系统的曝光分辨率恰好为1270×1270dpi时，其曝光点大小能精确到正好是20μm，所以这款Stencil Master系统可用于1,6 0 0×1,2 0 0 m m～4,10 0×3,6 0 0mm范围内所有尺寸的网版曝光，尤其适用于旗帜印刷和大幅面平板玻璃印刷等的网版制作。

此外，SignTronic公司还提供一款曝光分辨率能达到2400×2400dpi的网版Stencil Master产品，固然此产品适用于各类高质量和高分辨率的网版印刷工艺，如优质的商标、标签和精细陶瓷印刷等，其曝光点的大小约为10μm。

技术优势

与其他类型的丝网印刷直接制版系统相比，SignTronic公司的网版制作设备不需要配备昂贵的消费品（比如合成热熔喷墨打印介质、液体墨水等），唯一的消耗品是UV灯，而UV灯的使用寿命大约可长达1000h，且该UV灯兼容性好，在任何的常规曝光设备上均能使用。另外，在曝光过程中即使产生任何常规的UV输出损失，都可以通过UV集成系统实现自动补偿。

此外，在德国，该Stencil Master产品使用一家专门的光学镜头制造公司所制作的专门光学镜头，其好处是当曝光区域有一个非常快的曝光速度的时候，机器性能能为其提供了一个稳定的单位，即使在达到最大的网版尺寸范围时也不产生振动，在高分辨率1270dpi和2400dpi下也能避免任何振动。

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

用于印刷CD、CD-ROM、CD-R、蓝光光盘和DVD的全自动丝网印刷机，具有照片品质的装饰、轮廓绝对清晰、扫描分辨率高、最佳油墨遮盖力、四台独立的无水胶印机、两台丝印机、用于印墨固化的紫外照射装置，带有用于控制燃烧器最佳温度的自动调控式冷却装置、可无级调节、带有变频器的驱动器，最大可达5400个节拍/小时、工件放在配有高精驱动器的运输小车中输送、自动上料、卸料装置、用于光盘可靠定位的真空系统、用于“Toray”或其它数字式印版的可快速更换型印版滚筒、可单独脱开的胶印机、改装时间短、“色彩套准”的套印精度高。

用于数字式高速曝光装置，KAMMANN Ink Control Software（卡曼油墨控制软件） 可通过数字图像数据分析实现图像相关的全自动油墨设定。操作员可通过屏幕输入调整所有墨键。用于重复性活件的任务存储器。带有可调式墨键的高精度机械调节式墨斗。

1.IdentCheck（用于识别码的校验）

系统简介：

①单芯片CCD黑白摄像机（1392×1040像素），用于读入数字字符/条形码。

②根据不同字符条形码自动调整系统。

③通过专门开发的照明和图像处理软件保证了最大读取可靠性，即使对比度有所波动时也不例外。

④简单地按一下按键就可为每一个新的活件自动读取字母数字符号及条形码 。

⑤在进行像素比较时检查未知字符。

⑥可用 OCR（Optical Character Recognition，即光学字符识别）软件方便地补学字体。

⑦可从正反两面读取识别码。

技术参数:

检验时间：约 200毫秒；10毫秒摄影时间

分辨率：每个像素0.1mm或0.05mm

识别码直径：约 42-50mm

摄像机下光盘的定位精度：约2mm

2.PrintCheck（印刷图的光学分析）

系统简介：

·三芯片CCD摄像机（每个芯片756×581像素）；

·电缆组件，摄像机支架，调控式上、下照明；

·外光防护装置，光电隔离 I/O 接口；

·奔腾处理器；

·15” LCD 显示屏；

·具有实时处理功能的高分辨率影像处理卡；

·可接外部光存储媒体；

·基于微软视窗、易于操作的软件；

·遮光和曝光时间的摄像机明暗度自动设定；

·存储的参考图与印刷图之间的自动比较；

·通过亮度和色彩分析对图像进行检查。缺少的油墨、刮墨刀条、声音等均能以高精度识别；

·神经元软件，包括检查算法，可根据待检验的印刷图的网格印刷、面积和字体自动计算分析区域和检查敏感性；

·印刷图在显示屏上以最佳对比度放大显示，以进行可视监控；

·在首次印刷一个新活件样张时通过简单地操作按键即可自动进行参考图的学习；

·用于印网定位的附加软件，与印前系统K26-I 连用；

·用于额定值/实际值比较的自动定位模式；

技术参数:

节拍时间：约 220毫秒

光盘停留时间：约 60毫秒

水平与竖直位移：±0.7 mm

检验灵敏度：色差与亮度偏差大约0.046mm2及以上

检验速度：最高135张 CD/分钟

优点：

·导出被识别为不合格的CD光盘

·检测出的缺陷列表及统计分析

·超过一定缺陷数

Screen setter 数字直接制版机

Screen setter数字直接制版机同样是KIWO公司的一款直接制版机，screen setter的技术基础是一个光学矩阵的微镜组系统半导体，数字光开关控制光源准确投射在相应的涂有感光胶的网版上进行制版，在这个过程中，UV灯击中数字微镜装置，这个微镜系统包含将近百万个微镜，这些微镜都可以被数字化控制，每一个微镜代表一个像素，它能通过曝光乳剂使网版形成图像。整个成像单元，包括UV灯源、透镜系统和DLP芯片，它们贯穿所有网版图像画面元素。受到微镜数量的限制，只有一些区域的图像可以在一次曝光中被投射，其他区域的图像则只能在接下来的连续曝光中被投射，从而完成整个幅面的投影。在曝光和成像头中，高精密定位系统能确保精度的准确。Screen setter的这个制版机的干燥装置，由一个高精密机器和现代电子产品等，再加上强大的软件组成。线性马达和电子控制装置，保证了最大的定位速度，同时也保证各部分图像之间的无缝连接，其定位精度可达2μm。很好的减少了从成像到印刷的时间（如表1）。Screen setter不需要使用喷墨油墨和蜡，也不需要使用特殊类型的乳剂，因此能减少成本。Screen setter不需要液体，不需要通过微小孔喷出，也没有过滤器，因此也不会堵塞，也没有化学产品的参与，既能减少机械的部件，同时也环保。

（作者单位 漳州理工职业学院 ）