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CTP技术的发展与展望

时间:2010-05-05 07:30:23来源:科印网作者:蒲嘉陵

  经过过去十多年的发展,CTP技术应该不再是一个新话题,但是也正是这十多年的发展和积淀让我们对CTP技术的现状和今后的趋势有了更加理性和客观的理解和认识,有可能从定性和定量的角度进行分析和描述,对行业关心的问题有一个回答。本文正是以这样一个视角,通过统计数据和理性的分析,对CTP技术的发展历程、现状和今后的发展走向做一个定性和定量参半的描述。
  一、CTP是印刷产业技术发展的一个必然归属
  “告别铅与火,走过光与电,进入0和1”已经成为近代印刷技术发展和演变的一个路线图,目前我们正处在从“光与电”为特征的数字和模拟技术并存的时代向以“0和1”为特征的数字时代转变,但是人们更加关心的是数字时代的印刷与以往时代的印刷有什么不同,在技术上有什么特点,我们会在什么时候完成这种转变。
  如果将印刷纳入传媒的范畴来看,数字时代的印刷将以产品的多媒体、技术的跨媒体和不同媒体的融合为特征,已经不再是一个局限在纸媒体产品领域技术封闭的“独立王国”。从产业形态的角度来看,不同媒体行业的特殊性逐渐模糊,而共同性却日趋显露,由此带来的媒体行业的融合不可避免。从技术的角度来看,数字化导致不同媒体技术向同一技术平台收敛,即,以0和1为基本元素的技术平台,这既是跨媒体的基础,也是媒体融合的基础。尽管如此,将油墨放置在纸张上的印刷媒体(即,所谓的Ink-on-Paper)依然是一种重要的媒体,而且在很多领域依然不可取代,如,精美画册、包装、电子、建材等等。如果将视线拉回到Ink-on-Paper的范围,CTP+CIMS将是数字时代印刷技术特征,就像热排工艺和照相制版是模拟时代的特征、CEPS和CTF是模拟与数字技术并存的时代特征那样,而且,在这个领域目前还看不到比CTP+CIMS更先进的技术。因此,从这个意义上讲CTP(+CIMS)既是数字时代印刷产业技术典型特征,也是技术发展的必然归宿。


图1 自毕升发明印刷术以来印刷产业技术发展和变迁示意图,图中小红点代表我们目前所处的位置

  图1显示了自毕升发明印刷技术以来,过去几百年我国印刷技术变迁的一个示意图。需要指出的是,这只是一个在概念上准确,但并非基于严格统计的结果。从图中可以看出,我们今天正面临从CTF向CTP+CIM技术时代转化的进程中:CTF已经走过了其鼎盛时期,进入了衰退阶段,而CTP+CIMS则走过了技术发展诱导期,开始进入高速发展的阶段。我国可能会在今后5年左右的时间进入CTP+CIMS在比重上超越CTF的阶段。全球范围的印刷业发展也遵循这样的规律,只是在时间上有差异,整体而言北美和欧洲应该比我们快一些。例如,研究数据表明,全球范围内CTP技术从初创期(也叫诱导期)向高速发展时期的转换大约发生在99年前后(主要是北美和欧洲的贡献),而我国大约在03年前后。从这个指标来看,我们进入CTP技术相同阶段的时间可能滞后于欧美4年左右。当然,这只是基于单一指标比较的结果,并不完全是一个全面的描述。
  众所周知,CTP技术由脱机直接制版技术(CTPlate)、在机直接制版技术(CTPress)、数字打样技术(CTProof)和数字印刷技术(CTPrint)构成,其中,脱机直接制版技术和数字印刷技术分别代表了印刷的数字化和数字化的印刷两个不同的领域,也是我们今天说的印刷产业发展的黄海和蓝海领域。以下的内容主要围绕这两个领域展开,从有限的观察点来看看技术的发展及其对行业的影响。
  二、直接制版技术的发展
  直接制版概念的提出可以追溯到上实际的七、八十年代,研究开发也经历了漫长的时间,但开始大规模展示并进入市场被认为是从DRUPA95开始的,这也是为什么1995年被定为直接制版技术元年的原因。我国从1996年引进了第一台直接制版机,从此揭开了直接制版技术在我国的发展历史。图2是国内直接制版机市场保有量对时间作图后的一个结果。从图中显示的数据可以看出,我国的直接制版技术已经走过了技术发展的诱导期阶段,大约在2003年~2004年之间进入了技术发展的高速增长期阶段。这两个阶段的显著特征就是直接制版机的市场保有量年增长速度在诱导期阶段只有9台/年,但在高速增长期迅速上升到292台/年,两者相差32倍。2001~2008年9年间,直接制版机市场保有量呈高位增长态势,年增长速度基本都处在40%以上(2004年的数据除外),有的甚至超过100%,平均年增长速度高达72.9%。2001~2005之间的4年间是诱导期向高速增长期转化的过渡时期,年增长速度随时间的推移从160%快速下降稳定到约40%的平稳状态,是直接制版技术进入平稳高速增长的明显标志。对全球直接制版机保有量(主要是来自北美和欧洲的贡献)做同样的分析可以发现,相应的转折点大约出现在1999年前后。从这个角度看,我国直接制版技术的发展整体约滞后欧美4年左右的时间。


图2 中国直接制版机市场保有量和其年增长速度

  单从直接制版技术来看,主要有光敏、热敏和其它成像技术几种基本类型,但热敏和光敏(包括使用传统PS版材的光敏直接制版系统)是最主要的,两者市场占有率合计超过95%。经常听见究竟是热敏好还是光敏好的问题,实际上这个问题的答案并不是简单的“是”还是“不是”,需要从版材、激光以及配套的扫描技术等角度进行综合评判。
  从版材敏感度的角度来看,由于比较容易引入增幅机制,光敏成像属于高敏感度成像体系,如,银盐版材(包括银盐与PS版结合的版材)具有超过109的增幅效应,最低成像曝光量处在J/cm2甚至更低的水平,而且光谱增感技术成熟,敏感波长可以满足紫外~近红外光谱区所有激光器的成像要求;光聚合版材具有超过104的增幅效应,最低成像曝光量处在mJ/cm2甚至更低的水平,敏感范围可以从紫外延伸到绿色波段。但是,热敏成像一般不太容易引入高增幅机制,最低成像曝光量基本都在数百mJ/cm2以上,是高敏感度光敏直接版材的数百倍~百万倍,属于低敏感度成像体系,而且光谱敏感范围必须延伸到近红外光谱区(如,830nm、1064nm),在技术上有相当难度。因此,从敏感度和敏感光谱范围来看,光敏直接版材技术具有明显的优势。从其它成像性能来看,热敏成像具备的二值影像(即,超高 值)和对车间/办公室照明等低照度不明感(即,无曝光能量累积效应、可以实现“明室操作”)等光敏成像不可比拟的优秀成像和操作性能。


图3 UV-LD功率的对数与时间的关系

  由于上述的技术原因,满足高速成像和与已有激光器发光波长匹配的要求成为早期直接制版首先需要解决的技术问题,所以历史上首先登台的是光敏直接制版技术,并成为1996年及以前市场的主流技术。当时使用的是倍频的YAG激光(632nm)或氩离子激光(488nm)和银盐直接版材(包括银盐与PS版结合的版材)。不过,这种状况很快就被高功率、性能稳定的半导体红外激光器(即,所谓的IR-LD,发光波长为830nm,功率高达数百毫瓦~数瓦)和配套的多光束扫描成像技术(如,光栅光阀技术:GLV)的出现打破,大约从1997年开始,采用830nm红外激光光源的热敏直接制版技术迅速成为直接制版技术的主流,市场占有率超过了光敏直接制版技术,这种状况一直延续到今天。高功率的830nm红外激光器和配套的多光束扫描技术掩盖了热敏成像低敏感度的缺点,突出了其优秀的二值影像和操作性能,这是热敏直接版材成为市场主流的最重要原因。但是,上世纪90年代末期出现的半导体紫激光器(即所谓的UV-LD)为这个趋势添加了另外一个制衡因素,因为UV-LD也属于基于半导体技术的固体激光器,具有半导体激光的所有优点,而且发光波长在蓝紫光范围(发光波长一般在390~410nm,典型波长为405nm),成像材料开发相对容易(传统的PS版材也在这个范围敏感)。UV-LD刚出现时功率非常低,只有数毫瓦的水平,仅仅满足银盐版材的扫描成像要求;到2003年左右功率已经提升到数十毫瓦的水平,适合于包括光聚合版材在内的扫描成像要求;到2006年左右功率已经提高到超过100毫瓦,甚至传统PS版材也满足了直接扫描成像的要求。图3是从目前相关报道中摘取的UV-LD激光器功率(对数)与时间的关系图,功率的对数值与时间呈明显的显性关系,进入830nm半导体红外激光器的功率范围也许只是一个时间问题(如虚线剪头所示),尽管还需要相应的数据来考证,但其功率已经提高到甚至满足传统PS版成像要求具有非常现实和重要的意义。这一事实的另外一个解释就是,传统的PS版在感色范围和敏感度上已基本满足UV-LD直接扫描成像的要求,随着UV-LD激光器功率的进一步提高,也许在不远的将来完全有可能成为一种主流的直接版材。对我国广大的PS版材生产企业而言,提高PS版敏感度和性能的稳定性具有非常重要的意义,会使PS版材的寿命得到延续,在CTP技术时代也可以找到自身的位置,继续发挥作用。
  不管是光敏还是热敏直接版材技术都经过了相似的发展历程,具有相近的发展目标,即,从显影前需要烤版(预热)的第一代版材,发展到显影前不需要烤版的第二代版材,目前正在向免化学处理的第三代(即,显影等后处理不需要使用化学试剂,使用中性水即可)和免后处理的第四代(激光扫描成像后无需任何后处理即可使用的版材)的方向发展,即,向操作更加简便、更加环保的方向发展。


图4 直接版材和PS版材+胶片的价格与时间的关系图


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