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几种数字印刷成像技术原理介绍

编辑:杭州洋捷印刷有限公司  时间:2013/02/21  字号:
摘要:几种数字印刷成像技术原理介绍

    目前,市场的数字印刷成像技术除了比较常见的几种以外,还有其它一些技术成熟的或者技术欠成熟的数字印刷成像技术,不过,人们可以相信,随着新技术、新材料以及新工艺的不断出现,那些目前技术欠成熟的数字印刷成像技术迟早有可能会成为技术成熟的数字印刷系统,同时,也会有越来越多的新的成像技术不断出现。

    1、电子成像数字印刷

    电子成像数字印刷技术(图1)分成直接成像数字印刷工艺和间接成像数字印刷工艺两大类。

    直接成像数字印刷工艺使用表面涂有极薄绝缘层的,在手感,外观和操作特点方面与普通纸张相近的承印材料,其把潜在电核图像直接写到承印材料上,这种印刷过程通常分为三个步骤:成像、上墨和定影。

    成像:该印刷设备通常在纸张与记录电极之间加有电压电场,如果纸张与记录电极之间不接触,中间有空气层,一般加高压电场;如果纸张与记录电极之间接触,一般加低压电场,但是成像头与纸张表面必须光滑、耐磨、经过电场对绝缘介质进行均匀充电,接下来用针状记录电极阵列对充电表面作有选择的中性化处理,没有被中性化处理的区域就是潜像区域,采用记录电极阵列的目的在于提高记录分辨率。因为为了在整个页面宽度上传送电荷,形成与页面等宽度的静电潜像,电子成像系统不能采用单个写电极和背电极对成像,如果设计成单个写电极和背电极对成像,那么记录分辨率将无法接受,所以应该设计成电极阵列。

    上墨:成像后,纸张在印刷机上向前移动,并与液体色料接触,只有在电核区域才能粘附色料、通常,液体色料由一个精密电路控制,以保持固定的颜色浓度。

    定影:与静电照相数字印刷工艺相同。

    间接成像数字印刷工艺,是把潜像首先作为一个中间图像,通过接触电极传递到具有较硬的耐磨绝缘层的鼓上,然后传递到纸张,接着使用液体色料上墨。这有点类似于传统静电照相复制技术,但在光导鼓或光导皮带上有绝缘层,静电照相成像需要充电和曝光两步,而电子成像只需一步,电核图像可以传递到较为粗糙的纸张表面。

    2、电凝聚数字成像印刷技术

    电凝聚成像是以具有导电性的聚合水基油墨的电凝聚为基础,利用油墨在金属离子的诱导下会产生凝聚作用的原理实现的,即在阴极阵列和钝化旋转的阳极之间,给导电油墨溶液施加非常短暂的电流脉冲,通过在成像滚筒电极(阳极)和记录电极阴极之间的电化学反应,滚筒上电解生成氯原子,氯把不锈钢滚筒表面的钝化层氧化成非常活跃的三价铁离子,铁离子在滚筒表面释放时,造成油墨中聚合物的交联和凝聚,从而使油墨固着在成像滚筒表面,形成油墨影像图文区域;没有发生电化学反应,即非图文区域的油墨依然是液体状态,再通过一个刮板的机械作用,将未凝聚的液态油墨去掉。最后,通过压力的作用将固着在成像滚筒上的油墨转移到承印物上,即可完成印刷过程。

    印刷工艺通过两种基本方法复制半色调信息,第一种方法是改变油墨的表面覆盖率,称为调幅网点;第二种方法是改变加到纸张上的油墨体积,称为油墨体积调制,如果成像工艺能控制墨层厚度,则油墨体积调制能以相当精细的步长进行,电子凝聚成像通过改变墨层厚度和网点直径调制成像点的密度,实现密度调制的具体手段是控制阴极电脉冲的作用时间,在成像过程中,系统可以按照一定的时间步长改变记录电脉冲宽度,使电凝聚活动好像快速微型的上墨阀门,不停地以不同的时间间隔打开和关闭,从而在成像滚筒上得到不同面积和厚度的固着油墨,实现像素的多阶调调制,电脉冲作用时间为0.1μs时,成像点的光学密度最低;电脉冲时间为4μs时,成像点的光学密度最高,由于电子凝聚成像属密度调制印刷工艺,因而称为连续调印刷工艺。

    在电凝聚成像过程中,正极是一个旋转的金属成像滚筒,该滚筒携带油墨。油墨在滚筒上通过电凝聚成像,然后再转印到纸或其他承印物上,印刷记录头由数干个极细的用作负极的金属丝组成,这些金属丝成行排列,并与印刷滚筒垂直。

    电脉冲通过油墨到达成像滚筒,并在滚筒表面发生微量的电解反应,该反应导致铁离子的释放,这个过程严格按照计算机控制的图像及信号间隔来攫取油墨,并使其凝聚在滚筒上,一旦信号中断,微量化学反立即停止,没有任何拖延,这一过程中,滚筒上图像区域的油墨以凝聚的形式存在,该油墨有些像凝胶,比未凝聚的油墨干些;非图像区域则是未凝聚的油墨,这些未凝聚的油墨被橡胶刮板刮掉,然后通过高压、无热量把保留下的图像转印到承印物上,并蒸发干燥。

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