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CTP技术的现状与发展趋势

进入90年代，基本上在所有类型的国际或区域性与印刷技术和设备器材相关的展览会上，CTP技术都是展览会的热点和焦点。CTP技术是20世纪印刷产业技术发展的精华，将成为21世纪印刷技术的必然归属。简单地讲，CTP是从计算机到印版、印刷机、样张和纸张或印刷品的英文缩写，其家族成员包括了脱机直接制版(CTPlate)、在机直接制版(CTPress)、直接打样(CTProof)和数字印刷(CTPaper/Print)。从另一个角度来看，CTP技术也是一个完整的系统，既涉及到系统构建、控制，也涉及到设备和器材。

一、 CTP技术的家族成员和分类

CTP主要有4个家族成员，即，CTPlate、CTPress、CTProof和CTPaper/Print，从性质上可以分为两大类，即在印版上直接成像的CTPlate和CTPress和在承印物上直接成像的CTProof和CTPaper/Print。第一类技术的特点是将计算机系统中的数字页面(Digital Page)直接转换成为印版，然后再通过传统的压力过程将印版上的图文信息转移到承印物上形成最终产品(印刷品)，在这个过程中印版成为连接数字页面和印刷品的中介媒介(图1A)；后一类技术的特点是将计算系统中的数字页面直接转换成彩色硬拷贝(样张、印刷品)，不再使用象印版那样的任何中介媒介(图1B)。



从另一个角度来看，以CTPlate和CTPress为代表的在印版上直接成像技术属于采用传统形态印版，靠压力作用的印刷方法，是印刷复制技术数字化发展的必然延伸。这种印刷技术仍然可以从传统的印刷定义得到完美的解释，印版、压力和复制是必然的三个关键词。但是，以CTProof和CTPaper/Print为代表的在承印物上直接成像技术已经不再使用传统形态的印版或根本上不使用印版，属于无版印刷(Plateless Printing)的范畴，而且最终影像的形成也不靠压力的作用，属于无压印刷技术 (NIPNon-impact Printing)。显然，印版、压力和复制已经不再是这种印刷方法的关键词，当然这种印刷技术也不可能从传统的印刷定义得到完全解释。但是这丝毫也不意味着是不是需要讨论数字印刷这种形态是否属于印刷。实际上这种讨论没有多大的意义，因为无论从哪个角度来看数字印刷机输出的产品都与传统意义上的印刷品没有两样。从这种意义上讲，也许是到了应该考虑修改印刷定义本身的时代了。由于使用了印版，CTPlate和CTPress依然是一种针对大众需求的印刷技术，靠忠实、大量重复印版上的相同影像来获取价格上的优势。但是，CTProof和CTPaper/Print却不然，是一种针对个性需求的印刷技术，靠快速、个性化和多样性的特点实现产品的高附加值．
也许，人们要问一个本质的问题，即，印刷是否一定要使用印版？从原理上讲，答案是否定的。印版的使用既有历史发展的原因，也有技术上的不得已。从历史发展的角度来看，印刷的诞生与印版的使用密不可分。无论从速度、效率、质量，还是从成本的角度来看，将印版作为一种中介媒介是大量制作相同产品(印刷品)的最佳选择。为了得到符合速度、效率、质量和成本要求的印刷品，人们在历史上不仅仅需要使用印版，而且为了制作这样的印版还需要使用其它的中介媒介，银盐感光胶片就是最典型的例子。即使在今天，这种状况依然存在，并占有很大的比重。银盐感光胶片的使用在照相制版工艺中达到高峰，有用于图象和文字制版用的蒙版胶片、分色胶片、网点拷贝胶片、照排胶片(或相纸)以及用于制作晒版整页胶片的拷贝胶片等等，品种繁多。印刷业曾经是工业银盐胶片的最大用户之一。使用这些银盐感光胶片的目的只有一个，那就是制作符合质量要求的印版，而印版存在的唯一理由是为了实现大量、高速和低价格的复制，生产相同的产品-印刷品。如果能够直接获得印版，根本就没有必要使用银盐感光胶片。同样，如果能够直接获得印刷品，当然也就没有必要一定要使用印版。电子分色机的出现极大地减少了银盐胶片的使用量，图文并茂的桌面出版系统的出现使银盐感光胶片的使用降低到了最低限度，直接制版的出现意味着银盐感光胶片将从印刷领域彻底消失，数字印刷技术的出现宣告了印刷可以不再使用印版。

二、 CTP是印刷技术发展的必然结果

由于1995年在德国举行的DRUPA博览会首次大规模全面展示了CTP技术，人们普遍将1995年看成为CTP技术的元年。实际上，CTP技术并不象人们想象的那样年轻，其基本概念和具备的优越性早在70年代就被人们所认识并接受。但是，当时缺乏必要的技术环境和配套的设备器材，CTP技术一直停留在概念阶段。在上面已经讲到，CTP技术的本质是将数字页面直接转化成印版、样张甚至印刷品，不再存在任何中介环节或中介物理媒体(如，胶片)供确认、修改或拼接。这隐含了两层意思。第一，要求数字页面在内容上是完整的，在质量上是完全可以信赖的，实际上就是最终产品的另外一种存在形式(数字方式)。第二，要求转换技术能够完成忠实可靠的转换，而且对速度、效率、质量、成本以及耗材和环境的要求符合最终产品形式的技术要求。因此，CTP技术需要一个完整的数字化环境、配套的输出设备和器材以及全新的管理理念。
完整数字化环境的建立直到80年代末期才逐渐显露出雏形。计算机硬件软件技术的发展和成熟为图像和文字在同一个计算机系统中进行处理铺平了道路，以工作站和个人计算机为基础的高质量的图文并茂的桌面出版系统开始在印刷领域得到广泛应用，并逐渐成为主要的印前生产手段。到90年代的初期，印前加工处理的数字化环境已经基本成熟，计算机成为加工处理的主要工具，网络和数字媒体成为信息(产品)传递的主要手段和系统连接的纽带。图文并茂的数字页面的质量已经达到甚至超过传统制版工艺的水平，只要通过适当的转换技术就可以将数字页面直接转换成为所需要形态的产品，如胶片、印版、样张、印刷品等等(图2)。CTP技术需要的数字印前环境在技术上已经趋向成熟，配套的输出转换技术以及设备器材成为关键和开发研究的重点。
图像照排机(Imagesetter)的出现为数字页面向图文并茂的整页胶片的转换成为可能，将传统工艺中的分色、挂网、照排、拼版、拷贝等**作融为一个整体，由计算机系统高质量、高速度地完成，极大地提高了印前**作的速度、质量和生产效率，印前**作的数字化从原稿延伸到了整页胶片。这种以数字印前系统和图像照排机为主体的生产系统已经成为今天印前生产的最主要的技术手段和基本配置。



印版照排机(Platesetter)的出现使数字页面向印版的直接转换成为可能，将传统工艺中的分色、挂网、照排、拼版、拷贝甚至晒版等**作融为一个整体，由计算机系统统一完成，实现了印前**作的完全数字化。直接制版使印前**作的数字化从原稿一直延伸到了印版，即，实现了印前**作的完全数字化，而且不再使用象银盐感光胶片等的中介媒介，结束了印前生产依赖银盐胶片的历史，实现了“无银”制版(Filmless)。这种高效、低成本的印前生产具有在此之前的任何生产技术都不可比拟的技术优势和巨大的经济和社会效益，将成为21世纪最主要的印前生产手段和系统基本配置。


数字印刷机(Digital Press/Printer)的出现使数字页面向印刷品的直接转换成为可能，将传统的印前、印刷甚至印后**作融为一个整体，由计算机系统统一完成。这是一个“彻头彻尾”的数字化生产技术，在整个生产过程中没有任何中介物理媒介存在，所有产品在与顾客见面之前都以数字方式在生产系统中存在、流通和处理加工。数字印刷不再使用传统意义上的印版，属于无版印刷方法(Plateless Printing)，因此具有可变信息印刷(Variable Information Printing)和按需印刷(On-demand Printing)的能力，将成为正在逐渐兴起的按需/个性化印刷市场的主要生产技术手段。
数字彩色打样机(Digital Proofer)的出现使数字页面向彩色样张的直接转换成为可能，实现了打样的数字化，即所谓的直接数字式彩色打样(DDCP:Direct Digital Color Proofing)。从印刷生产的角度来看，DDCP实际上是与直接制版配套的辅助技术，因为所有传统意义上的打样方法不是在速度上不能满足直接制版的要求(如，传统的打样机打样)，就是由于没有胶片的存在在技术上难以实现(如，传统的色粉或叠层简易打样)。当然，DDCP的高质量还可以在其它领域找到应用，如，广告、橱窗展示、招贴、艺术设计等等。


显而易见，CTP技术实际上是印刷产业技术数字化发展的一个必然结果。CTP已经不再是一个孤立的设备或器材，是一个完整的系统工程，需要配套的数字化环境、控制管理技术和设备器材之间的协调作用才能发挥所具有的潜能和优势。

三、CTP技术需要的生产环境

早期的CTP生产流程着眼点主要放在印前系统，主要涉及从前端设备到印版照排机的数字工作流程。但是，今天的CTP工作流程所覆盖的范围已经从前端设备一直延伸到印刷机，甚至要延伸到印后工序，实现了印刷生产系统的高度整合和生产流程的综合管理和控制。在这种高度整合的生产系统中，传统的印前、印刷和印后工序由计算机网络(＋数字媒体)连接成为一个整体(系统的无缝连接)，各种设备和器材都作为整合系统的组件在系统级别上进行集中统一管理和控制，所有生产信息和产品资源在系统各个组件实现无缝传输，交换和共享。数字化工作流程及管理将成为CTP技术运行的必要条件和关键。
传统的工作流程建立在物理媒体(如，分色片、照排片、样张、印版等等)、交通运输和仓储的基础上，生产系统中的每一个环节(**作工序)都以物理媒体的加工处理为对象，交通运输和物理媒体成为连接不同环节的纽带，物理媒体的可视外观为质量控制提供了方便的媒介。但数字化工作流程则不然，所有生产信息和中介产品都以数字方式在系统的各个组件之间进行传输、处理和存储，数字网络和数字媒体熑纾光盘、光磁盘、硬盘等等牫晌连接系统组件的纽带，不再存在传统工作流程中的可视物理媒体。印前系统通过CIP3-PPF格式PPF:Print Production Format向印刷机传递套准数据和版面油墨影像统计分布数据，实现自动套准和墨量的预先设定，同时也向自动化的裁切和装订设备传送产品尺寸、裁切线和折页线位置数据，实现印后**作的完全自动化(图3)和印刷生产全过程的数字化、网络化集中管理。



印刷生产系统的数字化和网络化的进程并没有停留在印刷生产系统本身，已经开始向印刷生产系统的两端延伸，将定货、策划、设计等为代表的业务入口和产品储运、流通、销售等为代表的销售出口都纳入到了系统的管理范畴，逐步形成了一个以数字网络和数字媒体为纽带，包含企业甚至集团整体的经营策划，生产组织、调度、协调、监控、管理以及营销管理数据的庞大信息系统。从技术的角度来看，这个庞大的网络系统的组件可能是来自不同厂商的不同品牌的设备、器材和系统，因此，标准化(数据格式的标准化、通讯接口的标准化等等)成为系统平稳运行，数据无故障流通、交换和共享的关键。
数字化生产流程导致了生产过程全方位的整合，网络传输和数字媒体取代了传统的可视物理媒体和储运方式。这不但会改变印刷/出版产业的生产和管理方式，而且可能会导致整个产业的经营和运作模式发生变化，开辟一个崭新的时代。在这个庞大的信息系统中，各个环节都会产生和接受大量的信息和数据，各环节之间，系统与系统之间随时都要进行庞大的信息和数据交换。因此，生产流程和系统整体的信息/数据的管理、有效利用以及质量检测和监控都面临新的挑战和问题。
同样一套数据，可能要在不同的环节上被调用，也可能以不同的形式被输出，需要进行不同的调整。即使按同样的方式被调用或输出，但由于设备的不同熑纾不同品牌或同一品牌，但不同使用时间的设备牐也需要对数据进行必要的调整。例如，一套精美画册的数据熗枷瘛⑽淖帧⑼及敢约鞍媸绞据牻入系统后，将要在图像处理终端被加工处理并显示，同时，也要在拼版终端进行拼版并显示，最终可能要输出成彩色样张，也可能要输出成胶片、印版甚至印刷品，也可能要被用来制作电子出版物熑纾CD-ROM牐也可能要用来进行其他的视频显示，也可能要进行编码压缩传输到异地，也可能用来进行后续工序的设定和控制等等。这就是目前常说的“单一数据源，多途径使用＂One Source Multiuse的基本概念。目前很多数字印前系统(如，Heidelber公司、Scitex公司等推出的系统)都采用ROOM(RIPonce Output many times)的概念，即，系统内部保存的数字页面只需要进行过一次RIP展开，所有输出(如，胶片、印版、样张、印刷品等等)都采用同样一套数据。SCREEN公司提出的NOOM(Normalize once Output many times)属于同样的概念。由于每一个环节都有自身的属性和特征，为了得到同样的效果所需要的数据显然是不一样的。例如，为了提高处理速度，拼版和视频显示显然不需要高分辨力的数据 因此，必须从高分辨力的数据中产生用于这些应用的低分辨力数据；同样，为了在数字式打样、印版制作以及数字式印刷的各种输出方式中都能得到同样的效果，显然需要针对不同的输出方式对这套数据进行必要的调整，因为，不同的输出方式可能采用不同的成像原理，使用不同的呈色材料和载体，有不同的呈色特性。那么，为了保证这些数据的准确产生、无故障流动和再利用，各环节设备属性的确定和管理，数字式工作流程的设计和管理，数据存储和调用的管理，数据通信的格式标准化以及管理等就成为系统运行的关键。
如果将“单一数据源，多用途使用”这种概念进行一般化演义，就引申出了今天正在逐步形成的跨媒体技术(Cross-media Technology)的基本内涵。跨媒体(Crossmedia)开始成为目前一个时髦的术语，通常以跨媒体出版Crossmedia Publishing、媒体数据库Media Database等形式出现。跨媒体技术的基本概念是将数字化的所有视觉信息资源(如，图像、文字、图形以及其它的视频信息，甚至可以延伸到音频信息)转换成为一种与具体媒体无关的数据，存储在网络系统中形成一个庞大的与媒体无关的网络化数据库(Media-neu-tral Databank)。数据库中的所有信息和数据可以通过网络被访问、查询，甚至重新被加工处理，制作成不同的媒体产品，如，印刷品、胶片、印版、样张、CD-ROM、电子出版物、各种显示影像、网络主页以及网络出版物等等，或通过网络传输到任何需要的地方(相当于发行)。显然，跨媒体技术的基础是数字技术和网络技术(图4)。建立与媒体无关的数据库是保证在各种媒体上得到相同输出效果的前提，同时，最终媒体产品的制作生产设备的属性也必须纳入系统级别的统一管理。这一点非常像目前以ICC为基础的彩色管理系统，系统内部保存的数字图象是按照与设备无关的色空间进行描述 煟茫桑诺模YZ或LAB牐可以通过输出设备的彩色属性文件，转换成视觉效果一样的不同媒体产品(如印刷品、彩色样张等等)。



并不是所有的企业都已经具备了这种完全数字化的生产环境，即使在发达的工业国家，如美国、日本等国，多数企业仍然处在数字与模拟流程并存或混合的过渡状态。在这种状态下，仅仅靠引进印版照排机或数字印刷机显然还不能够构筑真实意义的CTP生产。这也是设备器材厂商和印刷企业不断努力的一个方向，并取得显著进展。基本上所有大制造厂商都推出数字工作流程，非常重视在数字化和网络化背景下的整合生产管理技术。比较有代表性的有AGFA推出的Apogee Series2,Heidelberg公司推出的Prinergy等等。Dainippon Printing公司的Prepress Workflow Management System也称为DNP FLOW犚约捌渌公司展出的系统；拟在实现自动套准、墨量预设以及印后加工高效自动化的，建立在CIP3标准上的印前到印刷甚至到印后环节的数字化工作流程有Mitsubishi Heavy Industries公司的CIP3 Compatible PPC Server Interface,Heidel-berg公司推出的CPC32-CIP3:Prepress Interface以及Komori公司推出的HIPER系统Highly Intelligent Printing for Economic Reengineering等等；以系统整合为背景，贯穿印前-印刷-印后的数字化工作流程有Heidelberg公司推出的，以Delta技术为核心的数字化工作流程，Fuji Film公司推出的拟在实现系统各个组件之间一致性的数字式工作流程Valiano Flexfile System以及以数据库和网络为技术背景，对应不同使用用途的AGE Advanced Graphic arts Evolution,Danippon Screen公司推出的对应于网络化的智能型RIP:True Flow以及AGFA公司、Scitex公司推出的数字式工作流程。尽管各个产品针对的专业领域和覆盖的范围都不尽相同，但普遍都趋向采用PDF作为数据格式，主要原因是PDF格式非常适合于数字页面的传送，而且这种传送以及传送结果不依赖生成这些数字页面的软件和硬件平台。这在今天的网络出版/印刷以及网络化图文数据库的再利用等领域，具有非常重要的意义。
整合系统生产以及管理的另一个基础是系统组件的高度自动化和智能化管理，印刷和印后设备在这个方面的进展尤其引人注目，构成了近几年这个领域技术进步的主要内容。印刷机**作和管理自动化的主要目的是使印刷机能够融入一体化的整合生产系统，从而进一步提高印刷机的生产效率，强化质量监控和管理，减少废品率。上版自动化不但大幅度减少了上版时间和强度，而且使套印更加准确和容易实现；墨量在机自动监控和调整系统保证了印刷过程中版面印刷密度的高度一致性；墨量预设系统使油墨的设定发生了革命性的转变，构筑了印前系统与印刷机械连接的桥梁，大幅度地减少了过版纸的数量。特别是印刷机油墨的预先设定已经开始通过CIP3-PPF格式，按网络方式直接从印前系统获取版面油墨影像统计分布数据，而不再通过扫描印版的中介方式，极大地提高了生产效率。例如，Heidelberg公司推出的CPC32-CIP3 Pre-press Interface就是一个非常好的例子。印刷机已经不再是一个孤立的系统，在数据传输和控制上已经开始与印前系统融合。印后加工设备的数字化不仅指设备的控制按照数字方式进行，而更多地是指实现数字化控制后，自动化的印后设备可以从印前系统中获取有关印后加工的必要数据，如，产品尺寸、裁切线和折页线位置等数据，以便完成有关设备的预设和调整，减少准备时间，提高生产效率。1999年在日本举行的IGAS展览会上，Horizon InternationaL公司推出的数字式装订系统Computer Aided Binding System CABS System,On-demand Binding System以及In-line Perfect Binding System,Fuji Xerox公司推出的书籍按需生产系统方案BOD Solution中的联动装订设备都是这种技术动态的典型例子。

四、在印版上直接成像的CTP技术

在印版上直接成像的CTP技术分为脱机直接制版和在机直接制版两种，即所谓的CTPlate和CTPress。这里所说的“机”指印刷机。前者是一种独立于印刷机的直接制版系统，通过一台独立的印版照排机将数字页面直接转换成印版，然后再用普通的印刷机进行印刷，具有极大的通用性和灵活性，适合于所有类别的印刷。后者是一种印刷机和制版机一体化的直接制版系统，直接将数字页面扫描成像在印刷机的印版滚筒上，表现出设备的专用性。在机直接制版的特点是在扫描成像过程中计算机同时完成了套准和墨量设置，因此具有极高的制版效率和更短的开机前准备时间，非常适合于交货期短，品种多变的短版印刷市场。
4-1．脱机直接制版技术
(1)扫描成像设备
无论从设备还是从版材的角度来看，脱机直接制版依然呈多元化和系列化发展趋势。印版照排机的扫描机构仍然是内鼓、外鼓和平台三种方式平分秋色(图5)，但扫描光源在原来的红外激光煟桑-LD(830NM)、YAG(1064NM)牐可见光激光光源煟龋澹危澹ǎ叮常担睿恚、FD-YAG(532NM)、AR＋(488NM)牭幕础上又添加了紫外光源。
在紫外光源中，目前有两种基本选择，一种采用紫外激光二极管煟眨郑LD(390~410NM)牐另一种采用常规的高压汞灯系列(250~400NM)。UV-LD由一家日本公司开发成功，据称这种固体激光光源的寿命已经能够达到数千小时，但目前功率还非常小，局限在数MW/CM2。这也是一种固体激光光源，与IR-LD相似，功率的进一步提高还有比较大的空间。IR-LD光源的功率从数MW/CM2提高到数W/CM2，即提高了1千倍，花了不到十年的时间，估计UV-LD光源功率的提高不会花更长的时间。与IR-LD相比，UV-LD光源最诱人的地方在其(1)高光学分辨力、(2)发光波长处在传统光化学感光材料的感光波长范围、(3)低价格。第(1)和(2)项特点来自于UV-LD光源的短波长，既减少了配套光学系统的精度和难度要求，同时也缓解了版材开发的难度。传统的高感度光化学体系(如，光聚合)的感色范围可以非常容易地调节到390~410NM波长范围，但是要进一步红移到532NM(YAG激光)和635NM(HENE激光)就非常困难，基本上不太可能延伸到 780NM(IR-LD激光)。由于UV-LD激光具有的这些优势，尽管这种光源在90年代末期才推向市场，但立即得到巨大的响应。很多著名的印版照排机厂商，如，Agfa、Barco、Escher-Grad、Krause、Purup-EskofoT等都在自己的设备上搭载了这种光源。
采用常规汞灯光源的印版照排机关键在扫描光学系统，目前有采用光导纤维和所谓“光阀”技术(Light-valuve Technology)的DICON系统(Purup-Eskofot公司)和采用数字微反射镜芯片技术(DMmC:Digital Micromirror Chip)的UV-Setter系统(BasysPrint公司)。光阀技术是将常规的汞灯发出的紫外光束引导进入光阀，光阀对紫外光束进行调制，控制光束的工作状态(ON/OFF状态)，然后再经过光导纤维将调制后的光束引导到印版表面，对印版进行曝光。光纤按照线阵列排列，覆盖了印版的整个幅面，因此主扫描不涉及到任何光学部件做机械运动，极大地提高了曝光扫描的速度(图6)。数字微反射镜芯片技术(DMMC)采用一个面阵列的数字反射微镜系统(图6)和常规紫外光源(如，高压汞灯)，微镜系统集成了数十万个微小的反射镜，每个反射镜的反射状态都可以通过计算机独立控制，因此从其上面反射的光束可以得到ON/OFF两种状态的调制，从而完成数字曝光控制。面阵列的微反射镜系统只能覆盖印版非常有限的区域，因此必须做XY方向的运动，才能覆盖整个印版表面。这种扫描结构非常类似于传统的连晒机，要求移动机构具有非常高的控制精度，特别在分辨力要求高的情况下尤其如此。



从版材开发的角度来看，紫外光扫描技术，特别是采用常规紫外光源的扫描技术的出现极大地缓解了直接版材开发研究的难度。多数光化学材料体系，如，光聚合、光交联、光致亲和性变化，甚至传统的PS版材料体系都非常容易在这个波长范围内感光。只要最终到达印版版面的光束具有足够的强度(要求光束在扫描光学器件的传输和调制过程中光能的损失减少到最低限度)，就有可能实现可以接受的扫描成像速度。因此，人们提出了传统版材(如，PS版)直接制版的概念，即所谓的CTcP(Computer To conventional Plate)。从远期目标来看，UV-LD激光和传统紫外光源扫描技术将直接影响今后直接制版技术的发展方向。在此之前，红外激光热敏成像体系呼声非常高，被认为是直接制版今后发展的方向，相应的设备和版材开发研制成为直接制版技术发展的焦点。红外激光热敏成像的最显著优点主要表现在(1)明室**作性能、(2)成像能量阈值明显(即，成像过程无能量累积效应)和(3)技术成熟的高功率固体红外激光光源(IR-LD和YAG)，但是致命的弱点是敏感度(感光度)非常低。热敏成像材料体系多数依靠物态的变化实现成像记录，如，热致融化、热致汽化、热致相变化、热致化学反应等等，要求温度必须达到相应物态变化的温度以上。因此，物理刺激源(激光或加热头)必须具备足够的强度(功率)才有可能使被版材吸收的能量全部贡献于温度的升高(近似于绝热条件)，从而达到足以导致物态变化的温度，否则，吸收的能量会在与环境的热交换中消失，版材的温度达不到足以使物态变化的温度。这是热敏成像体系为什么一般没有能量累积效应(→可以实现明室**作)和具有明显的成像功率阈值(→影像边缘清晰，高反差)的原因。另一方面，物态变化需要比较高的能量，而且一般难以引入连锁反应机制(即，所谓的增幅机制)，因此敏感度(感光度)都比较低，最低成像曝光量一般在数百MJ/CM2以上，远远高于其它的成像材料体系，如光交联/光改性(数十MJ/CM2牎⒐饩酆希ㄊ十μJ/CM2)、银盐及静电照相体系(数μJ/CM2)等等。为了弥补热敏成像体系低感光度的缺点，一般都需要采用W/CM2级以上的大功率激光器，以达到实际应用需要的制版速度，这并不是一种十分有利的选择。从发展态势来看，在脱机直接制版领域，红外热敏成像体系和紫外光敏成像体系肯定会成为今后的竞争焦点。
由于直接制版扫描光源的这种多样性，目前印版照排机也是多样化的。这主要表现在(1)相同厂商推出适合于不同成像体系的系列化印版照排机和(2)同一印版照排机可采用/更换不同的激光光源，例如，Barco公司推出两款新型印版照排机Mondrian和Viking，前者采用红外激光热敏成像，后者搭载紫外激光二极管；CreoScitex公司展出了Trendsetter系列和LOTEM系列印版照排机，前者的特点是搭载了40 W/CM2级别的红外激光头；ECRM公司推出的“猫”系列印版照排机(DesertCat、Wildcat、TigerCat)也可以搭载不同的激光光源；AGFA公司推出的GALILEO系列印版照排机搭载UV-LD和红外热敏激光(15 W/CM2)；FUJI公司推出的LUXEL CTP系列印版照排机可用于红外热敏成像(IR-LD光源)和可见光光敏成像煟疲模YAG(532NM)或AR＋(488NM)牐唬桑恚幔纾 MAKER CTP系列印版照排机可以方便地更换扫描激光头，可供选择的光源有YAG(1064NM)、HENE(635NM)、AR＋(488NM)和UV-LD(410NM)。
(2)直接版材
与印版照排机的多样性相同，直接版材体系的多样性也令人眼花缭乱，目前在市场上出现的主要有银盐版材、光聚合版材、红外热敏版材和喷墨版材四大类。
●银盐版材
银盐版材主要有银盐与PS版复合型版材、向上扩散型版材和向下扩散型版材三种类型。银盐与PS版复合型直接版材主要利用银盐乳剂层的高感光度和宽感色范围完成版材的激光直接扫描成像，利用PS版的优良印刷适性完成印刷工艺的要求，是一种充分利用已经成熟的银盐感光材料和PS 版材技术构筑直接版材的巧妙组合，在直接版材出现的初期曾引起轰动。印刷适性和耐印率与传统的PS版完全相同。但是，这种版材结构复杂，而且需要多次曝光和显影(定影)等后处理，工艺烦琐。这也是这种版材难以实现大规模产业化应用的主要原因(图7A)。
向上扩散型直接版材由版基、银盐乳剂层和物理显影核层构成。激光扫描成像后，进行扩散显影。没有曝光区域的银离子向上扩散，在表层物理显影核的作用下还原成金属银，成为亲油表面；曝光区域的表层仍然为乳剂层，具有良好的亲水性。这种版材的版基既可以是金属材料，如铝，也可以是柔性的高分子片基，如聚酯片基，在多数情况下为柔性的高分子片基，如，Mitsubishi Paper Mills公司推出的Silver DigiPlate。这种版材的耐印率一般在1~2万印，感光范围基本上覆盖紫外到近红外的所有光谱范围，而且可以在图像照排机上曝光成像，无须购置专用的印版照排机，具有非常广泛的适应性。(图7B)
向下扩散型银盐版材由具有良好亲水表面的铝版基、物理显影核层和银盐乳剂层构成。激光扫描成像后，进行扩散显影。曝光区域的银离子向下扩散，在底层物理显影核的作用下还原成金属银，成为最后的亲油表面；然后将乳剂层去掉，曝光区域的亲水版基表面裸露出来成为亲水层。这种版材具有非常高的感光度和感色范围，耐印力也非常高，适合于高档商业印刷。(图7C)
●光聚合版材
光聚合版材通常由铝版基、感光层和表面层构成。光聚合层主要由聚合单体(＋低聚物)、引发剂、光谱增感剂和成膜树脂构成。引发剂一般采用量子效率高的多元引发剂体系，光谱增感剂的作用是有效地将引发剂的感光范围延伸到激光的发光波长区域，目前已经可以延伸到488NM(亚离子激光)和532NM(倍频的YAG激光)。表面层的作用主要是将大气中的氧气分子隔开，避免其进入感光层，以提高感光层的链增长效率，从而获得高感光度。由于采取了这些有效的措施，光聚合型直接版材的感光度得到大幅度提高，最低成像曝光量已经下降到10μJ/CM2左右，仅次于银盐类型直接版材，而且这种版材结构简单，分辨力、耐印率以及后处理与常规的PS版相似甚至更优秀(图8)。由于多数高效引发剂体系的固有感光范围都在紫外区域，而且将感光范围延伸到UV-LD激光的发光波长范围也非常容易，因此，光聚合型直接版材将成为下一代紫外直接版材的首选体系，具有非常好的发展前景。随着紫外光源印版照排机的出现，很多公司在原有的可见光光聚合型直接版材的基础上开始推出适合紫外光源成像的光聚合型直接版材。比较有代表性的有MC IMAGING公司的LV-1(适合于UV-LD激光)、LA-5(适合于AR＋激光)、LY-5(适合于FD-YAG激光)，FUJI公司推出的LP系列感光高分子版材(适合于AR＋和FD-YAG激光)等等。



●红外热敏版材
到目前为止，红外热敏版材的发展前景一直看好，被认为有可能成为垄断直接版材市场的主要产品。由于这个原因，红外激光热敏版材的种类最为丰富，品种最为繁多。从总体来看，红外热敏版材大致可以分为两大类型，即，热烧蚀型直接版材和非热烧蚀型直接版材，非热烧蚀又分为热交联、热转移和热致相变化三种。在众多的热敏版材中，激光扫描成像后不经任何化学后处理即可进行印刷的无须后处理版材是热敏版材的发展方向，引起了各大公司的极大关注。在这场竞争中，Kodak-Polychrome公司、AGFA公司、Presstek公司、ASAHI公司、FUJI公司、TORAY公司等依然是热敏直接版材体系的重要制造和供应商。无须后处理的热敏版材的代表作是PRESSTEK公司推出的热烧蚀型无水胶印直接版材，该版材技术在HEIDELBERG公司的直接成像印刷机以及在其后出现的其它厂商的直接成像印刷机上得到巨大商业成功。去年ASAHI公司在IGAS展览会上推出无须后处理的非热烧蚀型热致相变化/亲和性变化直接版材，引起同行的普遍关注。随后，在今年举行的DRUPA'2000博览会上又有几家公司加入到这个行列，如，AGFA公司、Kodak-Polychrome公司等等纷纷推出原型产品或进行技术发布。尽管受到紫外光敏直接版材的冲击，但热敏版材的发展势头仍然非常迅猛，目前还看不出谁是最后的赢家。



在热烧蚀版材中，PressTek公司的热烧蚀型无水胶印版材值得一提。这种版材由斥油的硅胶表面层、光热转换层(吸光层)、亲油底层和版基构成。硅胶表面层将构成最终的非印刷表面，在热的作用下会随光热转换层的汽化作用而被去掉，从而使下面的亲油层裸露出来成为接受油墨的印刷表面(图9)。光热转换层的主要作用是吸收扫描激光发出的光能，并有效地将吸收的光能转换成热能，使版面的温度升高达到汽化温度水平。这种版材的版基既可以是金属底基(如，铝版基)，也可以是柔性的高分子片基(如，聚酯片基)，具有比较宽的适应性。这种版材因为激光扫描成像后即可进行印刷，因此特别适合于在机直接制版系统，这也是为什么目前相当多的直接成像印刷机都搭载这种版材的主要原因。尽管这种版材也属于无需要后处理的直接版材，但在扫描成像过程中要产生烧蚀汽雾和碎片，需要采取必要的措施进行排污处理，否则将对成像光学器件和环境造成污染。需要特别说明一点，无水胶印并不是热烧蚀型直接版材的唯一选择，通过适当的结构变化，热烧蚀型直接版材同样可以用于常规的有水胶印。



热交联版材由热敏涂层和亲水版基构成。热敏涂层一般由(碱)水溶性成膜树脂(如，酚醛树脂)、热敏交联剂和红外染料构成；亲水版基可以使用与传统PS版完全一样的铝版基。红外染料的作用是有效地吸收红外激光的光能，并将吸收的光能转换成热能，使热敏涂层的温度能够达到热敏交联剂的反应温度；热敏交联剂的作用是在温度的作用下与成膜树脂反应形成空间网状结构，从而使热敏涂层失去水溶性。由于空间交联的作用，曝光区域的热敏涂层在显影处理后仍然留在版面成为亲油的印刷表面，而没有曝光的区域被去掉使下面的亲水版基裸露出来成为亲水的非印刷表面(图10)。有些版材为了进一步提高热交联的效果，往往在曝光后还要对版材进行预热处理，从而进一步加深热交联效果(也是一种提高感光度的增幅机制)。这类版材称为需要预热的热交联版材。热交联版材的图文区域由空间交联的高分子树脂构成，因此这类版材通常具有非常高的机械强度和耐印率，一般都可以印刷数十万份，非常适合长版印刷市场。



热转移版材和热致相变化版材都属于成像后不再需要化学后处理就可以印刷的无后处理直接版材(Processless CTPlate)，而且在激光扫描成像过程中也不会产生烧蚀碎片和汽雾等废弃物，因此，这种类型的版材既适合于脱机直接制版，也适合于在机直接制版，受到普遍关注。热转移直接版材由色带和受像基材构成。受像基材本身具有良好的亲水性(如，传统PS版的铝版基)，主要作用是接受由色带转移的热蜡层和构筑亲水的非印刷表面。色带由耐热的高分子片基和热敏层(热蜡层)构成，热蜡层由低融点的高分子材料和红外染料构成。成像时色带与受像基材处于紧密接触状态，激光光能被染料吸收后转换成为热能，使热敏层温度升高导致热蜡层的高分子融化，从而使“液态”的热蜡层转移到受像基材上，形成印刷的图文表面(图11A)。为了提高图像区域的机械强度，往往需要在更高的温度下对转移在受像基材表面的热蜡层进行固化处理，原理是使热蜡层交联形成空间网状结构。尽管这种版材不需要显影后处理，但是，分离的色带与受像基材会给使用和控制带来不便，增加可变因素。相比之下，热致相变化的直接版材更具优势。这种版材由热敏涂层和支撑底基构成。热敏涂层具有足够的亲水性，成为非印刷表面，但在热能的作用下能够转变成亲油性，成为印刷的图文表面(图11B)。这种版材的底基仅仅是热敏涂层的支撑体，不参与最终的印刷，因此没有亲和性要求，根据不同的使用目的既可以是高分子片基，也可是金属版基。AGFA公司发布了一种新型可重复使用的版材技术，称为LITESPEED，值得一提。LITESPEED实际上是一种高分子涂布液，可以喷涂在任何印版或印版滚筒等基材表面，形成高分子膜。因此，这种高分子膜又被称为喷涂高分子膜(Spray-on-Polymer)。喷涂高分子膜经激光成像后，无需后处理即可进行印刷。印刷完成后，高分子膜可以很容易地被清洗掉，印版或印版滚筒表面又恢复到原始状态。由于支撑基材可以重复使用，因此，喷涂高分子膜非常适合于在机直接制版。