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什么是CTP?


什么是CTP?

一般来讲,CTP包含四种含义。

Computer to plate:从计算机直接到印版,即“脱机直接制版”。最早由照相直接制版发展而来,所有采用计算机控制的激光扫描成像,然后通过显影、定影等工序印版。这一技术免去了胶片这一中间媒介,使文字、图像直接转变成数字,减少了中间过程的质量损耗和材料消耗。通常说的CTP就是这一种。

Computer to press:从计算机直接到印刷机,即“在机直接制版”。计算机控制的激光束将图文信息直接输出到印版上,而印版装在滚筒上。这种印版只能使用一次,可以记录图文信息。

Computer To Paper/Print(计算机直接到纸张或印品),即直接印刷技术。本次展会上曼罗兰首先推出了computer to print:“数码柯式轮转印刷机”DICOweb。

Computer To proof(计算机直接出样张),即彩色数字打样。
转载《中印网》

CTP基本工作原理是怎样的?


CTP直接制版机由精确而复杂的光学系统,电路系统,以及机械系统三大部分构成。

由激光器产生的单束原始激光,经多路光学纤维或复杂的高速旋转光学裂束系统分裂成多束(通常是200-500束)极细的激光束每束光分别经声光调制器按计算机中图像信息的亮暗等特征,对激光束的亮暗变化加以调制后,变成受控光束。再经聚焦后,几百束微激光直接射到印版表面进行刻版工作,通过扫描刻版后,在印版上形成图像的潜影。经显影后,计算机屏幕上的图像信息就还原在印版上供胶印机直接印刷。每束微激光束的直径及光束的光强分布形状,决定了在印版上形成图像的潜影的清晰度及分辨率。微光束的光斑愈小,光束的光强分布愈接近矩形(理想情况),则潜像的清晰度愈高。扫描精度则取决系统的机械及电子控制部分。而激光微束的数目则决定了扫描时间的长短。微光束数目越多,则刻蚀一个印版的时间就越短。目前,光束的直径已发展到4.6个微米,相当于可刻蚀出600lpi的印刷精度。光束数目可达500根。该蚀一个对开印版的时间可在3分钟即完成。另一方面,版光束的输出功率及能量密度(单位面积上产生的激光能量,单位为焦耳/平方厘米)愈高,则蚀刻速度也愈快。但是过高功率也会产生缩短激光的工作寿命,降低光束的分布质量等的负面的影响。

制版机光源包括:气体激光(氩离子激光 488nm,功率:20mw左右);固体激光器(FD YAG 532nm,100mw以上);半导体激光(LD,半导体激光中的红外半导体激光有低功率,长寿命的优点。)

直接制版系统是一套综合性的多学科技术产业,它包括精密机械及光学技术,电子技术,彩色数字图像技术,计算机及软件技术,新型印版及材料技术,自动化技术及网络技术于一体的自动生产系统,是当代印刷工业的又一次重大技术革命。 转载《中印网》

CTP技术发展历史简介

CTP(Computer-to-plate)技术出现于十九世纪八十年代。这个时期是直接制版技术研究的初期阶段。所以在此期间,无论是技术方面还是制版质量方面,都不很成熟。到了九十年代,设备制造厂商与印刷厂家密切配合,加速了这项技术的研究开发步伐,并在此期间达到了成熟和工业化应用的程度。于是,在1995年Drupa印刷展览会上,展出了42种CTP系统。

这一举措立刻引起印刷业对这项技术的极力关注。在1995-1997年之间,就有许多大型印刷公司采用了CTP系统,实现直接制版工艺,但是由于直接制版机在此期间仍十分昂贵,所以限制了这项技术在各中小型企业的使用和推广。1997年-1998年期间,直接制版机的价位大幅度下降,并且直接制版版材开始成熟和发展,所以大量中小型印刷厂开始接受并使用CTP技术。针对印刷厂的情况,开发的机器幅面包括对开,8开,16开不等。据统计,美国到1997年,已有65%的大型印刷厂(员工在100个以上)使用了CTP技术。据美国印刷技术权威机构GATF的调查,从1995-2000年期间,全世界已安装及预计安装CTP系统的数目如下(含报纸印刷业使用的CTP系统,包括8开,对开,全开机总计):

1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年
311 721 1686 3100 6200 12150

从这组数据看来,CTP的应用普及速度以每年一倍以上的速度增长着。从1995年到1998年的3年期间,增长的速度竟高达10倍。

CTP系统之所以可以以如此惊人的速度在用户群中普及,除了它有良好的制版性能和取消了软片应用的优点外,CTP技术适用范围的扩大也是十分主要的原因之一。目前市场上的直接制版机可以适合大幅面,小幅面的印刷尺寸,单双色印刷和四色彩印,报纸印刷和商业印刷等多种情况的需要。所以,使用起来十分灵活。

而且,近些年来,版材的开发和改进速度也十分迅速。CTP设备价格在五年内大幅度的下降促进了市场的上升与开发。目前,8开机已从以前的$400,000降至$150,000-$200,000之间. 对开机型也已降至约$400,000。

美国舆论界评价:CTP是一场不可避免的技术革命,它必将取代照排技术,就象5年前电分机被照排机取代的情况一样。

1998年6月美国报协主办的NEXPO98展览会上,共有11家厂商展出了各自的CTP系统。但没有一家有影响的厂商推出新的激光照排机及相关技术。这充分显示各厂家对CTP技术已不再犹豫,已进入实用阶段。


CTP直接制版机的分类

目前,CTP直接制版机一般分成内鼓式,外鼓式,平板式,曲线式四大类。在这四种类型中,使用的最多的是内鼓和外鼓式;平板式主要用于报纸等的大幅面版材上;曲线式使用得很少。据统计,1997年,由29个制造厂商提供的58种CTP机中,内鼓式有24种,外鼓式有16种,平板式有9种,曲线式有9种。在这些形式中,外鼓式逐渐呈现主流趋势。

装版方式

根据自动化程度的不同,装版方式可以分为手工式和自动式两种。手工上版方式的机器价格便宜,但一般要求在暗室操作方式,所以效率较低;而自动式上版的设备,工作效率高,但价格较贵,一般要比手动机型贵十万美元左右。而且,自动式设备在上版时,必须使用带隔离纸的一整盒印版。版的表面有一层防光护膜,所以可以明室操作。在上版时借助送版器可以自动剥离印版表面的护膜,以使版材参予制版。

版材在鼓上的固定方式包括:全吸附式和中间吸附,首尾用卡夹固定两种。全吸附式对版材的尺寸没有限制,而卡夹式使用的版材幅面必有固定尺寸。

30%的CTP设备带有打孔装置,一般打孔过程在曝光后进行,这样可以保证印版在印刷机上的精确定位,减少了对印刷辊调节的印前准备时间,提高了印刷质量及套印、定位精度。

印刷尺寸

CTP机使用的印版根据印刷幅面及设备的要求,一般有特大幅面印版,尺寸在66*84英寸;大幅面印版,尺寸在55*67英寸;中型幅面印版,尺寸有41英寸,32英寸,22英寸三种;小幅面印版,尺寸小于18英寸。现在使用最多的是中幅面和小幅面型。

设备主要供应商

CTP设备的供应商大多来自美国,以及德国,日本在美国设立的公司。大幅面设备的提供厂商有爱克发,巴可,Creo,海德堡,Gerber,ECRM,Optronics,赛天使美国印前公司,美国网屏公司等;中小幅面的生产厂商有:PrintWare公司 ,杜邦公司等多家。提供专用于报纸的设备有Creo公司,Krause公司等。

CTP的基本工作原理

CTP直接制版机由精确而复杂的光学系统,电路系统,以及机械系统三大部分构成。

由激光器产生的单束原始激光,经多路光学纤维或复杂的高速旋转光学裂束系统分裂成多束(通常是200-500束)极细的激光束每束光分别经声光调制器按计算机中图象信息的亮暗等特征,对激光束的亮暗变化加以调制后,变成受控光束。再经聚焦后,几百束微激光直接射到印版表面进行刻版工作,通过扫描刻版后,在印版上形成图象的潜影。经显影后,计算机屏幕上的图象信息就还原在印版上供胶印机直接印刷。每束微激光束的直径及光束的光强分布形状,决定了在印版上形成图象的潜影的清晰度及分辨率。微光束的光斑愈小,光束的光强分布愈接近矩形(理想情况),则潜象的清晰度愈高。扫描精度则取决系统的机械及电子控制部分。而激光微束的数目则决定了扫描时间的长短。微光束数目越多,则刻蚀一个印版的时间就越短。目前,光束的直径已发展到4.6个微米,相当于可刻蚀出600lpi的印刷精度。光束数目可达500根。该蚀一个对开印版的时间可在3分钟即完成。另一方面,版光束的输出功率及能量密度(单位面积上产生的激光能量,单位为焦耳/平方厘米)愈高,则蚀刻速度也愈快。但是过高功率也会产生缩短激光的工作寿命,降低光束的分布质量等的负面的影响。

制版机光源包括:气体激光(氩离子激光 488nm,功率:20mw左右);固体激光器(FD YAG 532nm,100mw以上);半导体激光(LD,半导体激光中的红外半导体激光有低功率,长寿命的优点。)

直接制版系统是一套综合性的多学科技术产业,它包括精密机械及光学技术,电子技术,彩色数字图象技术,计算机及软件技术,新型印版及材料技术,自动化技术及网络技术于一体的自动生产系统,是当代印刷工业的又一次重大技术革命。

发展趋势

CTP浪潮汹涌,从1990-1996年底止,公布的专利文章就有300多篇。96年美国最大的100家印刷企业中已有55.3%采用CTP系统,28.8%采用彩色短版数字印刷系统。

羊城晚报于1998年4月,爱克发公司的平板CTP制版机及方氏Optronics外鼓式CTP在:“新快报”部分版区试用。

从1985年以来至今,中国大陆各省市的报纸及在的印刷厂大多数已采用激光照排,胶印印刷。这些财力雄厚的报社及印刷厂下一步的技术改造方向是直接制版,出彩色报刊及高档彩色印刷及包装印刷。要求扫描幅面扩大至对开(740*510),版材的耐印率达30万至50万印。

对报纸印刷来说,CTP节约了人力,提高了质量,减少了环境污染。并且精减优化的工艺流程,易于组建自动化程度较高的连续生产线。在报纸方面,国内全国性大报印前数字化程度较高,技术设备较先进,与国外报纸相比,已无明显差距。国内报业面临激烈竞争。CTP系统可以使整个出版流节约30-50分钟的时间,所以对尤其是晚报的出版,在开印时间不变的情况下,新闻截稿时间可以推迟30-50分钟,这对当天新闻有重要的意义。

CTP系统及技术已作为中国印刷出版事业的一个发展方向,被列入了国家“九五”规划的重点科技项目之中,是典型的高科技,高成长,高回报的技术密集型产业。


CTP系统的要求

在使用CTP系统时,首先,要注意与前端系统的接口技术,即:彩色印前处理系统之间的数据交换技术,以及后端设备的数据舆技术的完善化。对大容量的文件来说,数据交换速度与数据传输速度至关重要;其次,要求企业建立一整套新的电子文件管理系统,完善数据保存及检索技术;然后,对彩色管理技术和RIP技术的要求也很重要。大容量的文件要求RIP有强大的处理能力,才可以达到高效的工作效率。对于打样和输出的一致性问题,就需色彩管理技术的参预。

在购买CTP时,用户需根据自己的需要,作细致的系统论证分析后再作决定。新技术系统不要被要求与旧工作流程匹配,应综合考虑:综合效益,维护工作量,耗材价格及供应来源;系统必须开放,所用技术有升级可能。


报纸用CTP制版机的性能说明

K&F公司及Krause公司:
LaserExpress直接制版系统是当前速度最快,最灵活的CTP系统,生产速度在1016dpi分辨率时,可达200张整幅单张(或200张双联)印版/小时;在1270dpi时,可达150张/小时。印刷版幅面可兼顾目前报纸的所有尺寸。实现自动上版和卸版,版材衬纸自动去除过程。曝光,显影后的印版被送去打孔及打弯功能的K&F版材线上处理,可使用的版材为爱克发的SilverLith SDB银盐扩散版材;也可以使用光聚合物CTP版材。这两种版材均对532nm波长敏感,但距高速生产状态下,具竞争力的热敏成象版材,还有一定的距离。

Krause公司:
Design Star2000系列CTP制版机,可用于热敏版制版方式,光源包括:可见光,及红外激光两种。可实现自动上版,版材有5种尺寸。配有版材校准及打孔系统,购置CPI3。

Creo公司:
ThermoFlex设备,大幅面(VLF)柔性版CTP制版机。人工上下版,印版尺寸可达50*67英寸,预计以后可达52*80英寸。可在柔性版和热敏材料上直接成象。

TrendSetter 3244F 制版机的特点:外鼓式,由于滚筒旋转难以实现高速化。因而需设计成多路光束同时扫描,可以缩短整个版面的曝光时间。该机同时扫描的光束多达480根,以3200dp的分辨率扫描813*1118mm的印版,仅需5分钟。

TrendSetter 制版机可以实现多功能成象,集版材成象,软片成象和打样为一体。例如:它可以曝光热敏材料,宝丽来Dry Tech干胶片。还可以使用Imation公司的Match Print激光打印材料制作合同打样样张。所以,Trendsetter机上可实现干式胶片,版材及彩色打样三种功能,并且具有相同的加网特征。并且多功能制版机是以后的发展方向。

但是一机多用有以下问题:对不同的材料介质处理,要求,处理工艺方法,网点者存在不一致的现象,并且还存在劳动力和生产力之间的矛盾。对小型厂家来说,一机多用很受欢迎,但是对大型印刷厂来说,一机多用不利于施行专业化生产,对生产力的冲击很大。

CTP通常怎么分类?

一、CTP直接制版机通常可以按照曝光方式和制版机光源分类

1、按照曝光方式分类

按照曝光方式分类,目前可以分为内鼓式、外鼓式和平板式三大类,使用最多的是内鼓式和外鼓式。内鼓式主要用于报纸等大幅面版材上,如爱克发的Galileo VS系统、ECRM的Wildcat(威豹)/Tigercat(虎豹)系统;外鼓式适合用热敏版材,如克里奥赛天使的Lotem系列产品;平台式特别适用于铝版基,如巴可的Mondrian系统。

2、按照曝光方式分类

近年来,一种新型的紫激光光源逐渐为众多的新型CTP系统选用,并与红激光光源和绿激光光源并驾齐驱。采用紫激光作为CTP制版光源,设备的耗能较之以往更低,可以大大降低设备的制造成本,其所应用的版材也更加便宜。Agfa公司最新的GalileoViolet、MitsuhishiChemical公司推出的lv-1/cobat8CTP制版系统都属此类产品。

二、CTP版材通常可以按照版基和涂层分类

1、按照版基分类

目前,版材的种类按版基划分可以分为金属版材和聚酯版材。金属版材主要指铝版材,耐印力高,适于长版印刷。而聚酯版材则更能满足短版印刷的要求。

2、按照涂层分类

版材按涂层划分可以分为光敏树脂版和热敏版,光敏树脂版适合中长版的彩色商业印刷,主要产品有爱克发的N91型光敏树脂版和日本三菱的LA-S型等;热敏版材可以在黄光或滤除紫外线的日光下处理,其制版质量目前是最好的,主要产品有柯达保丽光的830nm热敏版、富士的LH-N1热敏版等。
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CTP技术新动向

二极分化的CTP技术  

 现在的CTP技术可以分为热敏和可见光敏两大类。

  热敏CTP是利用激光的热能在印版上形成图像的系统,1995年推出。由于材料可在明室操作以及出色的印刷性能,在不长的时间内已占有相当的市场。1999年,全球CTP总需求中的50%为 热敏版。加拿大的Creo公司是CTP的主要生产厂商。 1999年夏季,该公司的CTP系统已销出了第1200台。而该公司1999年度也取得了骄人的业绩,报告显示销售额增长约4O%,利润增长约30%。

  现在的版材厂商基本上都在生产热敏CTP版,其中最具有代表性的为KPG公司生产的Thermal-830印版。他们在1999年 11月又推出了改良型的Thermal-830A。新型热敏版材不需要加热与水显影处理,可称作干式热敏版。在这之后,虽然各公司纷纷推出了无需预热的热敏版材,但是市场上的主流产品依然是Thermal-830。

  在可见光系统中应用的光源有多种,有780nm的半导体激光、633nm氦氖激光、532nmFD YAG激光、488nm的氩离子激光以及与此相对应的可见光。

  目前可见光印版中主要是银盐版和光聚合版,银盐CTP印版一般都用铝基版,不过聚脂底基的银盐版在短版印刷中用得相当多,在CTP印版中约占二成左右。光聚合版与传统的PS版一样,是在铝基上涂布感光性树脂,因此普遍认为容易掌握。

  以上说到的三种印版,即银盐版、光聚合版,热敏版,对其印刷特征细细考察可发现各有特长,但也并没有大的区别。考核的主要标准归纳为生产成本和明室作业适性。

  1999年上半年以前,可以说是热敏CTP的黄金时代,呈现出良好的增长势头,特别是在美国,更是热敏版的世界,市场占有率达60%左右。这主要是由于热敏版的明室操作性优于其它版材,其次,也因为热敏版曾获得GATF大奖之故。

  在欧洲等地区可见光直接制版系统却保持着更多的人气。欧洲及日本的生产厂商一直在致力于光聚合版及银盐印版的开发,美国的材料商对热敏版情有独钟,据此看在美国热敏CTP正值全盛,在欧洲则是可见光CTP风光无限。

  1999年最大的新闻就是各国一些大报社竞相购入CTP系统,象 NY·泰吾事、 USA TODAY等引进了将近有200台左右。而且这些报社基本都选用了可见光CTP系统。因为对于报社来说,输出速度是第一位的,解像力只要是普通印刷的一半也就可以了。对印版的输出要求达到每小时100张以上。现在最高速的可见光CTP系统,一张报纸的版子可以达到每小时输出240张的高速。但是同样的版子如果采用热敏CTP系统,就只能输出80张。

  由于在欧洲的印报系统的市场扩大,从去年下半年起,可见光CTP系统又卷土重来,潮流将有所变化。当然从最近的统计来看,热敏的范围不久将超过50%,21世纪将是热敏的时代。不过现状是CTP市场将会在可见光与热敏的反复激烈的竞争中不断扩大,1999年全球CTP的设置合数为3500~4000台之间,而在1998年的统计数是2500台,所以达到了40%以上的高速增长、日本拥有量为200台。

  Blue LD CTP的登场(蓝激光二极管)

  CTP技术开发已走下坡路,但是新机种的开发仍然十分的活跃,就在去年还发表了16种以上的新产品。不过其中半数是面向报社的新机种。

  ECRM公司推出面向报社的价位在10万美金的高速Hologon CTP。Akron Tech公司也相继推出内置新设计的HIogon Morror的高速、低价格的CTP。

  此外,KPG公司投放市场、对开热敏CTP的售价在10万美金左右。该系统输出印版的速度为每小时80张。以前这种对开CTP的价格都在15万美金,但在不到1年的时间里,市场价格下降了2/3。这样,如果CTP超过3000台的话,价格将会更低。

  不过,去年的头号新闻是Escher-Grad公司推出的内置Blue LD的高速CTP:Cobalt-8。内置Blue LD的CTP在drupa上展出,但是实际上在此半年以前就已推出。

  Cobalt-8采用旋转式的激光头,每小时达到扫描18张的高速,因此也许是最高速的CTP系统,甚至高于目前最高速的CTF照排机,更令人注目的是,在使用银盐版时可在黄光照明下进行操作,而Cobalt-8是作为手操作机型发表的,这一点对热敏CTP构成极大的威胁。

  另外,所使用的光聚合版由日本富士公司生产,但其以5mw这样低功率也可以成像则是相当令人吃惊的。

  Cobalt-8于1999年9月发表,11月开始销售。

  可见光与热敏CTP的争论

  内置这种高速而又低价的BlueLD的CTP,虽然Coblt-8的用户还处于实机试验阶段,但是一经发表就已掀起大波,特别是Blue LD的CTP有速度优势。从者的性能比而言,绝对没有什么优劣可分,但在印版输出方面,可见光或者是采用Blue LD的CTP有速度优势,但是如果Escher-Grad公司主张的特性得到市场认可的话,那么,Cobalt-8确实可以改变CTP的 潮流。倒向高速低价格的CTP是必然的事情,价格在8万美金、每小时可处理18张的CTP将成为今后行业标准。

  从光聚合版来说,已有一些大功率的输出机,希望可以做出短波长(380nm)的LD。听说目前可供给的最大功率在40mw,因此,光聚合版也有充分的机会。不过确保明室操作的问题将成为课题。对银盐的要求,最好可以达到380nm。

  与PS版对应的CTP由于410nm这样的短波激光器的出现,期望可以直接输出传统PS版的呼声越来越高。当然目前来说还是比较遥远的话题。

  现在与传统的PS版相对应的还只有二种类型。

  B ASIS uv-710-HS

  由于采用了Twin Head机的数据及新机构的光学系统,因此可实现更高速的扫描及1500dpi或200线的图像处理也有可能。不过,最好是处理中没有什么振动。在世界上已售出近40台左右。

  Sonoran Scanner公司的Cactus Setter

  采用7瓦强水冷式UV激光的报纸CTP。价格在50万美元左右,使用低价的阴图PS版。不过现在仅是发表而已,设备还没 有正式公开。Cactus Setter采用Blue LD直接扫描PS版时,也需要有7瓦这样的大功率。虽然也可以生产出这样大功率的LD,但是采用这种大功率LD的方便性,特别是经济性是否可行是个问题。这样,售价为8万美金不算高。

  关键的CTP工作流程

  由于版材及输出激光的性能得到不断提升,使CTP的速度有了很显著的提高。现在每小时输出10张左右的系统是相当慢的。

  但是,这些数字仪表示CTP单体的性能,应注意并不能代表各个企业在引进、运用CTP系统时的生产能力。

  作为系统的生产能力是非常依赖于一个企业的工作流程的。如果看一下已经引进了CTP系统的企业的业绩的话,基本上一小时出印版的平均速度在4~5块之间,一个月大约在1200块版子。也就是说,只开发了速度最慢的CTP系统的一半性能而已。这样算来,好不容易引进了一台CTP。但其运转率仅为50%左右。对于高额投资应达到的生产效率,正是现在研究所要研究的课题。

  CREO与海德堡公司认为旧态依然的CEPS时代的作业流程是不可能再期望生产率的提高的,因此联手开发了新的以PDF为基础的Prinergy生产流程。其他厂商也相继推出了PDF工作流程。

  不过,也不是说这样一来问题都已解决,每一个公司内部的生产作业流程都有自己的特点,因此还必须设计一套适宜本公司的生产工作流程。

  工作流程改进的结果,有些公司CTP的输出速度一下子就达到了每小时10版(2400dpi,A1)以上,一个月也就意味着一台CTP可输出2500版。

  有家报社以单页换算(1270dpi),一小时输出210版。而4台CTP全部运作,一个星期输出20000版,也就是说这家公司的目标性能达到每小时240版。

  展望CTP

  到2002年,可能还是热敏与Blue LD两大CTP互相竞争的市场,但以高速处理和价格低廉为必胜武器的Blue LD将会渗透到市场的每一处,当然也很关注迎战的热敏阵营的销售战略。

  在印报市场,可见光与热敏的CTP几乎已无价格差。最新发表的KPG公司对开热敏CTP的单机,以与之竞争的可见光CTP相同水平的10万美金的价格推出市场,已是非常令人注目。与Coblt-8相抗衡的手段各公司还未拿得出来,而是处于一种观望Coblt-8究竞有多大能耐的状态。


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