日本东丽公司无水胶印版

清泥

上世纪60 年代初，美国3M 公司首先将无水胶印技术申请专利，并使其工业化。这一
技术的出现在世界印刷界引起了很大的震惊，但由于其中的一些技术问题得不到很好地解
决，到了70 年代初，3M 公司终止了无水胶印版的生产。可是这一技术思路启发了世界印
刷行业内众多此项技术的研究者，他们沿着这个思路积极地、不断地探索进取，通过不懈的
努力，无水印刷技术取得了很大进步，其中日本东丽公司首先将无水胶印版实现产业化，并
公开了专利。70 年代中期东丽公司的无水胶印版开始正式销售。他们除了在版材上下了很
大功夫外，还在油墨方面下了大力气。经过反复改进，将3M 公司在无水印版生产中遇到的
诸如：显影、膜强度和存储稳定性等问题予以解决，使其公司在无水胶印这一技术领域上，
一直处于领先地位到上个世纪末，由于激光烧蚀无水胶印版的出现，并在数字印刷领域得到
广泛的应用，无水胶印技术更是得到了长足发展。
经过了将近40 年的探索，无水胶印技术已经逐渐的完善并走向成熟。虽然有耗材（油
墨和印版）昂贵价格的限制，但无水胶印仍然以其传统胶印无法相比的优势，被印刷业界所
接受。据统计，在日本，有15％的单张纸胶印四色印刷机都采用无水印刷方式，更确切地
讲，目前日本已经有约400 台胶印机采用无水胶印，其中200 台可以在无水和有水间轮换使
用。
无水印刷顾名思义，就是与现在的平版有水胶印相比较去掉了水的因素，不需水溶液润
版，它是用斥墨的硅橡胶层（硅酮树脂）作为印版的非图文部分，使用特珠油墨来完成印刷
的一种平版（平凹版）印刷方式
近年来，无水胶印的版材、油墨及印刷设备都得到了相应的发展。美国、日本、德国、
瑞士等国家都快速发展了无水胶印并取得了可观的经济效益
无水胶印的印版和制版工艺
现在在市场上能够见到的无水胶印版，大体止有模拟无水胶印版和数字无水胶印版（主
要采用激光烧蚀技术）两种
模拟无水胶印版的结构和制版工艺与传统的有水胶印PS 版非常相像，仍然使用铝板为
版基。不过这种印版在其表面的重氮感光材料上，涂布有一层具有很强抗墨性（约2μm 厚）
的硅橡胶层。为使各层之间能够很好的粘合，它们之间还有以感光性重氮化合物为原料的胶
合层。
这种无水胶印版的曝光和显影过程和传统的胶印版也非常相似。阴图片或阳图片都可以
用于无水胶印的制版，用紫外线光源进行曝光。如果使用的是阴图片，感光部分脱落，未感
光部分（即空白部分）保留硅胶层；如果是阳图片，则感光部分硬化，未感光部分脱落形成
图文部分制版后得到的无水胶印版是平凹版（图文部分比空白部分略低）。
模拟式无水胶印版显影的关键是，擦除相当于图文部分的硅胶层。剪切力要比图文部分
的硅胶层和感光层之间的粘附力强，将其施加于两层的界面，便可以除去图文部分硅胶层它
首先使用适当的PPG（聚丙烯二醇）和PEG（聚乙二醇）使图文部分（未曝光部分）的感
光层膨润，硅硐胶层浮起，使两层间的粘附力大大地减弱之后，然后用尼龙刷在印版表面均
匀的施加剪切力，除去由于感光而浮起的硅橡胶层，制成无水印版
数字无水胶印版是近年来发展起来的一种利用计算机直接制版和成像印刷的胶印版材，
现在它已经得到了非常广泛的使用。
激光烧蚀制作无水胶印版，则是通过计算机控制的激光束，将计算机编辑的图文直接转
移到无水胶印版上，然后用水洗净制版过程中产生的尘埃后即成印版，制好的版是平凹版。
与模拟制版相比，显然这种制版工艺已较前两者大为简单，属于计算机直接制版。其优势在
于它既有数字制版的优势又有无水胶印的优点，是一种非常有前途的新型制版印刷方法。

这种版材由三层构成，基材是有吸墨性能的塑料片或金属板；中间层为成像层，它对激
光有高的吸收率，并能够在激光作用下气化；表面是斥墨层，具有高的平滑度和低的表面能，
印刷时不粘墨制版方法是将计算机编辑好的图文，通过RIP 控制的激光烧蚀系统，利用激
光将图文转移到版材上（有在机制版和脱机制版之分）印刷过程中图文部分粘墨，非图文部
分不粘墨，从而实现无水胶印。
这种版材的制版设备类似激光照排机，由电子印前系统、RIP、接口系统、激光系统、
机电部分构成。与激光照排机的区别在于，这种制版设备所使用的激光器，为高功率的红外
激光器，它可以是半导体激光器，也可以是YAG 激光器。
无水胶印的版材情况
说起无水印刷的版材，Toray（东丽）是一个老牌的无水胶印版材的制造商，从上个世
纪70 年代中期就开始正式推出和销售它的第批无水胶印版了。
Toray 生产的无水版同时有模拟无水胶印版和数字无水胶印版，它的无水版以900 线／
英寸的加网线数著称。
柯达宝朋光是这领域的后起之秀，它新推出QuantumNAW 阴极图非烧蚀型热敏印版，
据说成像速度可比竞争对手快5 倍以上，耐印率超过10 万印，成像只需120 毫焦耳的能量
（而其竞争对手要高出很多，约900 毫焦耳），印版为铝基，感热交联聚合物层，在印版表
面上的非图文区域起斥墨层的作用。
柯达宝丽光也计划生产模拟式的阳图型和阴图型无水印版，数字型和模拟型用的是相同
的显影机，相同的显影药品，相同的速度和温度。分辨力与Toray 模拟版和Presstek 的数字
版相当，所有印版的幅而最大可达52”。据说QuantumNEW 价格比Toray 的模拟版或是
Presstek 的PearlDry 少30％。金属版基的印版已经在海德堡的快霸DI 和GTO--DI 上进行过
测试。
柯达制作的完全免显影的热敏版，可在印刷机上成像，也可脱机成像，巧进行常规的润
版印刷，也可供无水印刷。测试的印版味光区为830nm，能够做到10чm 的点子，在它推
出之时也能够以1064mn 波长成像。柯达的印版并不是面向长版印刷的市场，而且也不打算
推出模拟的无水印版。
上个世纪90 年代，由Presstek 公司开发的数字式无水胶印版，更是将无水胶印技术带
到了一个新的时代。在2000 年Drupa 展会上，Presstek 更是风头出尽，它所生产的无水胶
印版和成像制版系统，被大量的用于世界上许多著名的数字印刷机上，这其中包括海德堡的
DI46 等知名品牌
版材对油墨的要求
由于无水胶印版的空日部分没有水层的保护，依靠的是硅橡胶层低表面张力对油墨的排
斥，所以要求无水油墨有很高的内聚力，即要求有较高的粘度，以确保不脏版（空白部分不
带墨）；同时要求油墨中不含有粗糙的颗粒，以防划伤印版表面的保护膜，并避免颗粒摩擦
产生热量而降低油墨的粘度。
无水胶印油墨对温度十分的敏感，温度上很小的变化会引起油墨粘度很大的变化（25
℃时油墨的粘度100--150 泊，但在40℃时粘度急剧下降到30 一40 泊。在实际生产中，多
根据温度条件而采用不同粘度的油墨）也正是由于对油墨粘度的高要求，在印刷过程中，有
效的冷却系统将是无水胶印成功的关键。
温控系统对版材的影响
温控系统基本上可以分为水冷和风冷两种形式。对改装型无水胶印机来讲，主要是通过
在传统胶印机上加上空心串墨辊，并给其中通入冷却水的方法来实现温度的控制，这种方法
称为水冷。另外一种冷却方法是风冷，即向印版滚筒表面吹送冷风，来降低版面的温度
在连续印刷过程中，由于摩擦等因素会引起印版版面温度升高，同时也由于印刷过程中

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失去了传统胶印中润版液的降温作用，从而导致印刷油墨粘度下降，因此，在无水胶印中对
温度进行很好的控制，成为无水印刷需要解决的核心问题之一
1989 年，东丽公司研制出了种使用于单张纸和卷筒纸胶印机的特殊的温度控制系统。
该温控系统使每个印刷色组都具有相同的温度。但研究结果表明，不同颜色的油墨对温度变
化的反应也是不同的，因此需要分别控制每个印刷色组的温度。
Codimag 公司的Viva340 无水标签印刷机，就对这一技术做出专门的改进。它的温度控
制系统，适用于装有紫外线固化装置的印刷机进行复杂的温度控制，这个温度控制系统从卷
筒材料展卷时就开始控制，从第一压印滚筒起，后续每个印刷机组都有温度控制系统。该系
统在承印材料于两个机组之间进行传递时，进行温度控制，在每个紫外线固化灯具后都有冷
却装置，在每个印刷机组的串墨辊上有冷却装置，而且每个印版处也有温度控制，这样就保
证了印刷过程中的每一步，机器和油墨的温度都尽在掌握。
无水胶印的印刷设备
现在专门的无水胶印技术目前主要应用于DI（直接成像印刷机）上。直接成像印刷机
启动快，印刷准备时间在10 一20 分钟之间，有些机型需要的时间更短，分辨力一般为1270
和2540dpi（即50 和100dpmm）。直接成像印刷机通常为四开或是对开幅面，有四色或五色
印刷机型，其中一些可提供上光机组作为选件，一些机型有双面印刷的能力，所有机型都具
有很高的自动化程度。代表着当今印刷机械的最高水平。
所有无水印刷直接成像印刷常见的两个优点是，易于使用和符合环保要求。印刷机现在
正花逐渐成为计算机的外围设备，只需点击操作就行了
无水胶印的优势
网点复制：无水胶印版是平凹版结构，它可以复制从高光2％一3％到暗调97％一98
％的网点，可再现95％的网点。在无水平版印刷中，由于不存在润版液的影响，网点扩大
量较小，目前中间调的网点扩大量为7％--8％左右，这个量即使在油墨厚度加大的情况下，
也不会发生大的变化。无水胶印版和PS 版的层次复制曲线相比，可以获得近似于原版软片
的复制效果。因此说明了无水胶印对于控制网点扩大明显优于有水胶印。
印刷质量：由于特殊的平凹版结构，印刷压力作用下，无水胶印的网点扩大率低，因此
具有很好的网点再现性，尤其是暗调的细节都能很好的再现；由于无水性润版液，所以不会
造成纸张的伸缩变形，从而提高了套印精度；使产品的网点饱满、图文色彩鲜艳光亮；四色
印刷密度比SWOP 标准（卷筒纸胶印规范）高20％左右；消除了由于有水而造成的印刷品
墨色不均匀，油墨乳化色斑、水点、反面沾脏、水辊杠印等质量问题；承印物范围广，除可
在纸张上印刷外，还可以在平的塑料和金属上印刷。
印版保存：印版需保留时可以不用擦胶，只需将用过的印版用汽油清洗干净后避光保存
即可，易于保留、保留期限大大超过有水印版。
设备操作：由于去掉了水的因素，在机械的调整上也可以省去水系统的调整和维护无水
印刷技术明显比有水印刷简单，所以便于操作人员的技术掌握，有利于印刷产品质量保持稳
定，减小了工人的劳动强度，减少了水对印刷机械部件，特别是几个辊筒的侵蚀，延长了机
械的使用寿命。
无水胶印由于不使用润湿液，因此在起印时不需要花费大量的时间来达到水墨平衡，加
快了起印速度，减少了纸张的浪费。
同时由于无须考虑水墨平衡问题（只要适当控制好印刷温度），使印刷的操作变得简单
由于油墨能够很好的干燥，可以降低每个印刷色组的干燥温度，从而减少了能源消耗。
在印刷过程中，减少由于水墨平衡的变化而造成的停机时间，比传统的印刷准备时间缩短
40％左右，大大提高了生产效率
印刷成本：没有了水的因素，无需润版药水、水辊系统及相关配件；没有水墨平衡问题，

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缩短了开机前准备时间，节约了纸张的消耗；印版的耐印率大大提高，目前在保证无水印刷
所需环境的前提下，耐印率般在10 万印左右甚至更高从以上这些方面降低了印刷成本。
由于印刷操作变得简单和操作人员的减少，也使得人员的培训和薪酬支出降低。
环境保护：除了以上印品质量和经济方面的优点以外，由于无水胶印不含酒精，所以对
环境保护、防止污染能够起到积极的作用。
无水胶印的不足之处
由于无水印刷所用的纸张与我们平时所用其他印刷方式所用纸张是一样的，而油墨粘度
很高，这样纸张拔毛、上胶皮的现象就无法避免，这样对纸张的要求就会很高；静电现象也
很容易出现，这样对印刷外围环境的湿度就要求比较严（其中以100g 以下或胶版纸比较明
显），一般要求湿度在50％--60％间。
由于平凹的结构特点导致操作中除脏困难，需借助形成新的硅硐胶膜消除。这种去脏液
是借空气中的水分，得到加水分解的缩聚交联型的硅铜胶液体，为了兼具保存过程中的稳定
和涂布后的特干性，必须使用专用的涂布工具。另外在涂布即“除脏”中，还必须掌握好涂
布硅硐液的厚度，薄了除不掉脏或经印刷加压后很快就被磨擦掉，厚了使涂布层过高，高于
非图像部的原版硅胶层，引起刮墨起脏，背离了涂布原意。目前我国版材、油墨主要依赖进
口，价钱昂贵（块未晒的无水四开版税后近90 元人民币，而一块合资生产的对开PS 版仅
为20 元左右）。