无水印刷的工作原理

Toray系统

Toray无水印刷系统由三个部分组成：无水印版、特别配置的无水印刷油墨和带有一个温度控制系统的印刷设备。

Toray无水印版的结构是多层叠压型的，最底层为铝基版，在它的上面涂布了一层光敏聚合材料，这是中间层，最上面一层为2个微米后的硅树脂橡胶层。根据Toray无水印版的类型不同，其耐印率从150,000到600,000印张，这一数据是以普通的铜板纸为例。如果纸张的表面比较粗糙，耐印率会有一定程度的下降。Toray无水印版是可回收的，与传统的可回收PS版一样。Toray印版非常适合各种单张纸和轮转胶印印刷机上。

这种印版的曝光同样可以使用传统的吸真空晒版机和光源，而且曝光时间也与传统印版的曝光时间相差不多。曝光的时候，通过胶片上密度的大小对UV光量进行控制，从而使光线穿透硅树脂层照射到中间的光聚合物层上。在光聚合物层上的光反应非常精确，印版的分辨率很高，可以达到175线/英寸，出网点的范围为0.5%-99.5%。下图为传统湿印版和无水印版的成像机理。

曝光后，对印版进行显影，显影的过程非常简单。对无水印版显影的设备与传统的显影设备不同，它应用特制的化学试剂和处理印版的机械结构。处理后的印版在非图文区为斥墨的硅树脂层，在图文区，硅树脂层已被去除，剩下亲附油墨的光聚合材料。在设计的时候可将印版设计成选择性地吸附和排斥油墨，无需使用任何水和酒精。

无水油墨和传统油墨之间的主要区别是使用的树脂和连接料的不同。无水印刷油墨的连接料是根据它的流变性进行选择的，它比传统油墨中的连接料黏度要高一些。无水印刷的原理是印版非图文区的硅树脂层具有较低的表面能，如果油墨的黏度比较高，那么它自身分子相互吸引的力量要高于与硅树脂亲和的力量，这样此处的材料便具有较强的排斥油墨性。

影响黏度的主要因素为温度，由于无水印刷过程中没有水的参与，因此就失去了一个对印版表面温度进行冷却的物质。由于摩擦，印版滚筒表面的温度将不断上升。同时由于无水油墨的粘性较高，在滚筒研磨油墨的过程也会造成滚筒表面的温度升高。

这就是为什么在无水印刷设备上需要对温度进行精确控制的原因。最流行的系统采用震动制冷技术，在制冷的过程中，油墨轮内的空心震动冷却辊抽出冷却剂。这一结构在高速轮转胶印机上已经应用多年了。现在对它改进后，也开始应用在单张纸印刷设备上。几乎所有的单张纸印刷机制造商都提供空心油墨震动辊，对温度进行控制。下图为无水印刷机典型的温度控制系统。油墨震动辊的数量不同，温度控制的效果也不同。

温度控制系统的功能是通过滚筒运转的轨迹将冷冻剂进行循环，去除由印刷单元机械运动所产生的热量。

值得注意的一点是该类型的系统并不是为冷却（或制冷）墨辊而设计的，而仅仅是为了维持印刷机正常运转时的固有常温。只有保持固定的温度，油墨的黏度才能被保持到最佳状态。下图为无水印刷的温度控制系统中最佳温度任务窗口。

无水印刷的打样可直接由胶片完成。注意不是所有的模拟系统能够再现无水印刷的低网点扩大率。

一些有经验的无水印刷企业提供高精度的样张，也有一些无水印刷企业利用经过校准的数字打样系统出样，也获得了不错的效果。

Presstek系统

PresstekPEARLdry印刷系统由两部分组成：印版和特殊配方的无水油墨，他们的油墨与Toray公司应用的油墨非常相似。

据Presstek称，是否安装温度控制系统是印刷企业的选择。但要想获得较高的耐印率，建议安装温度控制系统，PEARLdry印版的最大耐印率为50,000。PEARLdry印版也是可回收的，最大的印版尺寸为23.75"×29.4"（四开）。下图为无水印刷中使用的PEARLdryABL阴图印版。

与Toray印版一样，PEARLdry印版的最上层也为排斥油墨的硅述职层。中间为光敏层，这层可以吸附油墨，还能保持印版尺寸的稳定性。

在不需要胶片和胶片显影的情况下对印版进行成像和曝光。它所采用的成像技术叫做烧蚀技术。使用一组IR（红外线）激光二极管阵列去除硅树脂图像层，曝光其下的铝或聚脂层，使之可以吸附油墨。成像的过程中，激光器通过快速加热图像层来处理图像区域。产生的气体膨胀导致图像和上层的硅树脂层从印版上分离开来。当印版成像后，对印版进行剥离，并安装在印刷机上。该系统可以在印刷机上直接对印版进行成像（8开A3幅面的GTP-DI或QuickmasterDI），也可以利用Presstek公司的PEARLsetter晒版机脱机成像。脱机成像的尺寸有8开A3幅面(15.75"x20")，4开A2幅面(23.75"x29.4")。幅面在40英寸（102cm），对开印版的成像可以在热敏直接制版机上完成。随着其他PostScript系统的不断涌现，可利用各种类型的数字打样系统对无水印刷进行打样，如Iris的喷墨打印机和3M的Rainbow。