印刷原理及工艺 第八章 数字印刷和数字印刷机

（2）可重复成像印版技术
• 使用喷墨或热转移方法将亲墨的图文转 移到印版上，印版上的图像可以擦除
• 曼罗兰DICOweb Litho采用热转移，通 过聚合物的热转移制作印版
• 聚合材料卷状储存，通过激光，生成激 光烧蚀图像。在印版滚筒表面成像完成 后，加热150 ℃，固定在滚筒上。
• 印刷完成后，用化学和机械方法将聚合 材料清除
• 色粉转移（印刷）
光源
• 光导鼓表面吸附 的色粉可以直接 转移到承印材料 上，或某些情况 下，也可以通过 鼓状或者带状的 中间载体来转移
• 有压、无压（静 电）
光导鼓
静电 潜像
充电
＋ ＋ ＋ ＋
＋ ＋＋ ＋
－ －－－－－ －－－－ － － －
＋ ＋－
着墨（色粉带负电）
放电 ＋ ＋
＋
＋－ ＋ ＋－ ＋－
• 2019年3月惠普收购了Indigo公司
• HP Indigo数字彩色印刷机没有数量上的限 制，页面内容、页面组合方式、开本等都 能够根据用户的要求自由变化
1. HP Indigo数字印刷机工作原理
• 对数据进行RIP处 理，利用激光成像 系统在成像滚筒上 形成光电网点图像 （静电潜像），利 用显影装置与成像 滚筒之间的电位差 将带负电荷的电子 油墨吸附到成像滚 筒的静电潜像上， 非成像区油墨回收， 通过橡皮滚筒转移 到承印材料上。
• （4）可以接受PS，PDF，TIFF，EPS等 多种格式文件。
3．HP Indigo系列数字印刷机
• （1）HP Indigo Press 1050印刷机
• 机械清洁 • 通过刷扫或抽气的方式来去掉残留的色粉
微粒 • 电子清洁（中和） • 通过电晕装置，光导鼓可以重新充电 • 光导鼓的每一次运转，都可以施加不同的
充电图像
色粉与液体油墨
• 静电成像显影油墨有液体和色粉 • 液体油墨颗粒较小（1～2μm），能获
得极薄的墨膜和较高的解象力，类似 胶印质量 • 目前，只有HP Indigo的数字印刷机使 用液体色粉，HP Indigo称为电子油墨
热升华 热转移
连续喷墨 按需喷墨
电介质涂 层（基材）
液体 色粉
色粉
彩色供体 （带/箔）
液体 油墨
热熔墨
磁性 色粉
液体色粉 （色粉）
数第字三印节刷设
备
一、HP Indigo数字印
刷机 • Indigo公司建于1977年，总部在荷兰，技
术研究与生产部门在以色列。1993年 Indigo公司开发的E-Print 1000是世界上第 一台彩色数字印刷机，基于液体油墨和静 电成像原理组合而成
2.喷墨成像
• 喷墨技术是一种计算机直接印刷技术，在喷 墨中油墨以一定的速度通过微细的喷嘴（一 般直径在30μm～50μm）喷射，通过油墨与 承印材料的相互作用，使油墨在承印物上形 成稳定的影像。
• 分为连续喷墨和按需（脉冲）喷墨 • 早期以连续喷墨为主，效率不高
• 按需喷墨墨头走到需要打印的地方才滴墨。 通常用液体油墨，也用热熔墨，热熔墨喷射 到承印材料上，冷却后固化。
第二节
数字印刷原理
一、在机直接印刷与直接成像
• 1.一次性成像印版技术
• 版基为聚酯，内层为亲油层，外层为硅胶层。 通过激光束的热能，在印版上进行激光烧蚀， 去除掉外层的硅胶层，露出亲油层，形成印 版图文。印版表面涂一层特殊吸热层
• 代表机型：海德堡快霸QM DI 46-4、速霸 SM DI 74；高宝与赛天使合作74Karat；网 屏公司True Press544、True Press742、 True Press344等
lndigo Press 3000。 • 海德堡，中国市场的主推机型：DM9110黑白数字印刷机和
NexPress 2100彩色数字印刷机。 • 奥西，中国市场的主推机型：DS8000、DS6000系列。目前奥
西在中国销售的数字印刷机主要以黑白为主，主要应用于邮 政、银行、保险等行业。 • IBM，中国市场的主推机型：Infoprint Color 130彩色数字 印刷机和Infoprint 70黑白数字印刷机。 • 在国内，数字印刷机的应用并不理想。主要有以下几个方面： • （1）技术原因。 • （2）价格问题。 • （3）市场不完善
光源
上一层静电荷
光导鼓： 静电 潜像
三硒化二砷涂层或含硒 充电
＋
的类似化合物、单晶硅、 ＋＋＋
光导鼓
＋ ＋ ＋＋
－－－－－－－－－－－ － －
＋ ＋－
着墨（色粉带负电）
有机光导体 有机光导体（OPC）应 用最广
放电 电刷
＋ ＋
＋
＋
－
＋ －
＋ ＋
－
＋－
＋－
－
静电吸附色粉
＋
＋＋ － －
－
给纸
单晶硅的应用正在增加 含硒化合物的应用正在
• 如果图文是正电 荷，则油墨颗粒 必须带负电荷
光源
光导鼓
静电 潜像
充电
＋
＋
＋
＋
＋ ＋＋ ＋
－ －－－－－ －－－－ － － －
＋ ＋－
着墨（色粉带负电
放电 ＋ ＋
＋
＋－ ＋ ＋－ ＋－
－
静电吸附色粉
电刷
＋ －＋
－
＋＋ －
＋
－
－
给纸
定影（热 力、压力）
电晕（正电）色粉直接向承印物转移（或通过 中间载体间接转移）
激光成 像系统
油墨开关
成像滚筒
系统控制
橡皮滚筒
输纸装置
收纸装置
压印滚筒 自动双面印装置
油墨 第六色第五色K M Y C
HP Indigo仅用一 个光导鼓完成多 色印刷
关键技术是采用 电子油墨 (Electroink)，通 过加热橡皮布， 以100 ℃左右的高 温使液体状态的 油墨蒸发形成一 层黏性的聚合薄 膜，冷却后传送 到承印物上。聚 合薄膜在光导鼓、 橡皮布和承印物 间100 %传递
－
静电吸附色粉
电刷Βιβλιοθήκη ＋ －＋－＋ ＋－
＋
－
－
给纸
定影（热 力、压力）
电晕（正电） 色粉直接向承印物转移（或通过 中间载体间接转移）
• 色粉定影 • 加热或加压 • 如果使用液体色粉，须干燥 • 通过非接触印刷表面的辐射热或接触印刷表
面的热来完成熔化和定影过程。
清洁（稳定）
• 色粉转移后，光导鼓上残留剩余的电荷和 少量的色粉微粒
关键技术
2．HP Indigo数字彩色印刷机的特点
• （1）采用液体电子油墨，网点清晰、饱满， 墨层比较薄，油墨可以在成像滚筒、橡皮 滚筒和承印物间100%传递，可以提供更接 近多色胶印印刷的效果。
• （2）色域广泛，提供第五、第六甚至第七 色的选项配置，增加了橙、紫等基本色
• （3）可提供白色油墨、荧光油墨和其它专 色油墨 HP Indigo提供专色混墨配色系统
• 由计算机制作好的数字页面信息经过 RIP处理，直接输出（印版或）印刷品
• 原稿：文字、图形、图像、电子文件、 网络文件等)
2．数字印刷的分类
• 数字印刷相关技术 • CTFilm：计算机直接制片 • CTProof：计算机直接打样或数码打样 • CTPlate：计算机脱机直接制版 • CTPress：在机直接制版/直接成像 • CTPaper：计算机直接印刷
PS数据文件 （数字化整页）
流程比较
位图
RIP（光栅 图像处理器）
计算机直接 制片（CTF）
印版曝光 胶片
印版
印刷
印刷品
脱机直接制版（CTPlate）
计算机直接印刷
在机直接制版（CTPress） 计算机直接印品（CTPaper）
数码打样（CTProof）
样张
8.数字印刷缺点
• （1）有的需要特殊涂布的承印材料，价格较高 • （2）油墨和墨粉需要有足够小的颗粒，加工复
＋ ＋
＋ ＋－
＋－
相应的表面均匀电
放电 ＋
＋
＋
＋－ ＋－
静电吸附色粉
荷被释放掉
电刷
• 图文部分电荷保留，
＋ ＋
－＋ －
－
＋
＋－
＋
－
－
给纸
这样就在光导鼓表 定影（热 力、压力）
电晕（正电）色粉直接向承印物转移（或通过 中间载体间接转移）
面形成了静电潜像。
• 显影（着墨）
• 通过不同的电子 潜像，以非接触 的方式，在电场 力的作用下，将 带相反电荷的油 墨（色粉）转移 到光导鼓上
数字印刷机市场
• 静电成像式的数字印刷设备的生产厂商：HP Indigo、柯达、富士施乐、奥西、佳能、Xeikon 等。
• 富士施乐近几年的装机量逐年增加，尤其是彩色 印刷机系列DocuColor2060/6060的增长势头猛
• 佳能和奥西也是装机量的大户 • HP Indigo虽有所增长，但还比较缓慢 • Xeikon品牌由于价格较贵，装机量并不是很多。
四、数字印刷的应用
• 1．数字印刷技术的应用 • （1）包装印刷市场： • 产品推广测试包装、小批量的新标准盒新包装、小折叠纸盒、特殊要求
的包装、个性化的标签等
• （2）个性化印刷品市场： • 公司明信片上产品介绍、公司场景、电话、地址等,个人证卡上的照片、
出生年月、编号、职务等。
• （3）按需印刷超短版市场： • 招标投标资料、年报资料、促销广告、企业简介、宾馆菜单、画册、彩
• 印刷过程可 以分为成像、 显影（着 墨）、磁性 色粉转移 （印刷）、 磁性色粉定 影、清洁及 磁性图像擦 除
消除磁化 清洁 成像系统
显影装置 （色粉供给）
成像滚筒
辐射定影
收取装置
加热板（定影） 转移辊
卷筒纸
NIP技术
静电成像 离子成像 色粉喷射 热敏成像
电凝聚 成像
喷墨成像
磁记录 成像
电子成像
定 力影 、（ 压热 力）电晕（正电色 中）粉 间直 载接 体向间承接印转物移转）移（或通过
减少
• 曝光（成像） 光源
• 在充电的光导鼓表
面成像，激光对光
光导鼓
敏层进行扫描曝光 静电
潜像
• 空白部分反射光， 充电
＋ ＋＋ ＋ ＋
－ －－－－－ －－－－ － － －
着墨（色粉带负电）
＋
在光导鼓上曝光，
(3)电凝聚成像
• 通过电极之间电化学反应油墨凝聚 • 图文部分油墨从液态转换固态 • 非图文油墨通过刮板去掉 • 压力作用将固着在成像滚筒上的油
墨转移到承印物上，完成印刷过程。
电凝聚成像原理
• 阳极金属成像滚筒， 喷嘴给成像滚筒上墨
• 成像电极阵列阴极， 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，油墨中聚合物凝 聚，油墨转换成固态
成像信号 电极阵列
橡皮刮板
成像系统
印刷图像
压印滚筒 转移
成像 滚筒
供墨 调节装置
纸张
清洁装置
(4)磁记录成像
• 磁性材料在外磁场的作用下定向排 列，形成磁性潜影，然后再利用磁 性色粉与磁性潜影之间的磁场力的 相互作用，完成潜影的可视化（即 显影），最后将磁性色粉转移到承 印物上即可完成印刷。
磁记录成像的基本原理
印刷原理及工艺 第八章 数字印刷和数字印刷机
第八章 数字印刷与数字印刷机
• 第一节 数字印刷概述 • 第二节 数字印刷原理 • 第三节 数字印刷设备
第一节 数字印刷原理
一、数字印刷的定义及分类
• 1．数字印刷的定义
• 利用数字技术将原稿信息直接记录在 印版或承印物上，在同一台机器上完 成油墨转移
二、计算机直接印品
• 1.静电成像 • 用激光扫描的方法在光敏表面形成静电潜像，
利用带电色粉（极性与静电潜像正好相反） 与静电潜像之间作用力实现潜像的可视化 （显影），最后将色粉影像转移并固定到承 印材料上，再利用某些手段使色粉固化，形 成最终的图文。
充电
利用电晕放电装置使光
导鼓光敏表面均匀地带
杂，价格较高 • （3）大多数墨层较薄，阶调不够饱满 • （4）有的色彩匹配稳定性不够，不能印专色 • （5）不能印不透明油墨，如印刷黑色承印材料 • （6）要求操作人员有较高的素质
三、数字印刷与传统印刷的比较
• 1．印刷工艺 • 数字印刷无需菲林片，自动化印前准备，简化了制版工艺， • 2．印刷品的生产方式 • 数字印刷可以一张起印，实现可变数据的印刷，按需印刷。 • 3．印刷数量 • 数字印刷数量上没有限制，可以印数千张、数百张、数张 • 4．生产过程 • 传统印刷是“先生产后销售”，数字印刷是“先销售再生产”。 • 5．环境污染 • 数字印刷有害化学试剂要少，对环境污染很小 • 6．印刷品幅面 • 数字卷筒纸印刷可实现大幅面、全景作品的复制。
页打样等
• （4）网络出版、网上印刷： • 文学作品、论文、画册等 • （5）出版市场： • 绝版书及样书的印刷 • （6）防伪印刷市场。 • （7）特殊领域： • 保险、金融、证券、商业、电信、邮政
2．数字印刷设备的应
用 • 富士施乐，中国市场的主推机型：彩色数字印刷机 DocuColor 2060、DocuColor 6060；黑白数字印刷机 DocuTech 6100、DocuTech 6135。 • 惠普，中国市场的主推机型：HP Indigo Press l000和HP