数字印刷技术讲座第二讲静电成像数字印刷原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
具体调整方法因结构不同而不同。如图 ６－ １３ 所 示为紧纸辊结构， 可转动偏心套 ３， 以调整橡胶圈 和滚花钢辊的压力。
（ 未完待续）
责任编辑： 张跃梅
６１
料、交联剂和添加剂） 构成， 其中着色剂分布在磁 核周围， 形成类似于双组份墨粉的结构。单组份磁 性墨粉显影能以相对简单的形式进行， 无需使用通 过磁辊使墨粉颗粒和载体颗粒混合的显影系统。单 组份磁性墨粉中含有颜色比较深的氧化铁， 对于黑 色颜色复制不存在任何问题， 但是对于彩色产品的 颜色复制就有明显的缺陷。
高亮度、高边缘清晰度。图 ２１ 为采用电子油墨 和 干 式 色 粉 印 刷 的 样 品 。 图 ２１（ ａ） 是 采 用 电 子 油 墨 印 刷 的 样 品 图 ， 图 ２１（ ｂ） 为 采 用 干 式 色 粉 印 刷 的样品图。
从图中可以清楚地看出： 采用电子油墨而形成 的图像比静电数字印刷的干式色粉形成的图像具有 更清晰的锐度， 再现连续调图像或精细打印的文字 图像边缘更加清晰。其次， 采用电子油墨的样品亮 度要明显高于色粉样品， 这是由于电子油墨的组份 类似于胶印油墨， 因此保留了胶印油墨的高亮度的 特点。
Ｐ ｒｉｎｔ Ｗｏｒｌｄ 技术讲座
２００８ ． ２
数字印刷技术讲座
第二讲 静电成像数字印刷原理
中德印刷培训中心 胡维友
（ 接上期）
４ 油墨印刷材料
１） 色粉 基于静电成像原理的数码印刷机是通过使用墨 粉或电子油墨来印出图像的。色粉按照成分进行分 类， 可以划分为两类： 单组分墨粉和双组份墨粉。 单组份墨粉既是着色剂， 又是色粉本身， 同一种色 粉分别带正负两种电荷， 而无须载体。黑白数码印 刷机的色粉多采用由氧化铁组成的单组份墨粉。双 组份墨粉由载体颗粒和颜料颗粒（ 着色剂） 组成， 双组份墨粉中颜料颗粒是不带电荷， 而带电的颗粒 是载体颗粒（ Ｃａｒｒｉｅｒ） ， 细小的颜料颗粒可以附着 在 载体颗粒上， 当载体将颜料颗粒转运到承印材料上 后， 载体可以也就完成了其使命。彩色数码印刷机 一般都采用双组份的墨粉。 ①单组份墨粉 单组份墨粉按照物理性能可以划分为磁性墨粉 和非磁性墨粉两种， 单组份墨粉显影的明显优势在 其简单性， 体现在成像系统的部件减少， 而且设备 体积小， 由此带来的整机生产成本降低， 它目前主 要应用于低输出速度和低输出成本的数字印刷。 单组份磁性墨粉是由氧化铁和着色剂（ 包括颜
网点增大及色彩的一致性。可以这样说， 网点 扩大现象对于彩色印刷复制技术来说是不可避免的， 在传统印刷工艺中， 网点扩大是指印刷时在印刷压 力的作用下线条和图像网点向外扩张的一种现象。 其实造成网点扩大的原因并不是单一的印刷压力， 在印版曝光时的光渗现象也会造成网点扩大。在数 码 印 刷 领 域 中 也 存 在 网 点 扩 大 现 象 ， Ｉｎｄｉｇｏ 数 字 彩 色胶印机能控制网点扩大， 设备还具有校正功能， 使 印 刷 的 网 点 控 制 在 需 要 的 尺 寸 范 围 内 。Ｉｎｄｉｇｏ 印 刷机会自动调整最佳密度和网点的大小， 使每一张
印刷墨层的厚度。颜料颗粒的大小直接决定着 印刷图文墨层的厚度， 静电色粉的颗粒直径大小在 ６～８μｍ， 而 电 子 油 墨 的 颜 料 颗 粒 直 径 在 １～２μｍ 左 右， 静电数字印刷设备采用干式色粉经定影后能再 现 的 墨 层 厚 度 一 般 在 ５～１０μｍ， 数 字 胶 印 印 刷 设 备 采用电子油墨能再现的墨层厚度一般在 １～３μｍ。对 于深色区域如紫色、棕色以及橄榄色等的印刷一般 采用多色叠印， 假如采用静电数字印刷时， 墨层厚 度最大能达到 ２０μｍ 以上， 因此 在 印 刷 后 定 影 过 程 中可能会出现问题， 但如果采用电子油墨效果要好 一些， 目前， ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 公司还在致力研究出更小的 颜料颗粒来达到胶印印刷效果。
击造成对纸带纵折的影响。纸带在紧纸辊的拉动下 从三角板上送入裁切滚筒。
调整： 两个紧纸辊的压力可以调整。其调整原 则应是能把纸带折背压实， 而且不能在纸带上留下 压 痕 。 初 调 时 可 用 印 刷 所 用 纸 张 裁 成 宽 ２５ｍｍ 的 纸 条放在两个紧纸辊中间试验压力， 应该手感有拉力。 初步调好以后再开车走纸， 如果不合适， 可再作适 当的调整。
③电子油墨 液态的电子油墨是一种由许多悬浮在油中的细 小 颗 粒 组 成 的 ， 亦 称 为 液 体 色 粉 。 它 是 Ｉｎｄｉｇｏ 公 司 的 专 利 ， 目 前 这 种 油 墨 广 泛 地 应 用 于 ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 数 字彩色胶印系统中。电子油墨包含有带电液体油墨 微粒， 使电子控制数字印刷中印刷颗粒的位置成为 可能。电子油墨中的颗粒大小比色粉要小得多， 它 能达到 １～２μｍ， 因此， 采用它能够印刷出更高的分 辨率图像， 再现出平滑度好、图像边缘锐化的、墨 层比较薄的印刷图文。 电子油墨的基本色为青、品红、黄、黑， 借助 于 ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 数 字 彩 色 胶 印 系 统 特 定 的 油 墨 混 合 装 置可以混合得到其它专色。 与静电数字印刷系统不同， ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 数字彩色 胶印系统没有专用的定影部分， 但它的印刷过程采 用了“热胶印”工艺来改善电子油墨的转移效果， 同时加快油墨的干燥速度。印刷时不对承印材料加 热， 而是对 橡 皮 辊 筒 加 热 ， 加 热 温 度 达 到 １００℃时 ， 电子油墨内部形成特殊形状的带有颜料的颗粒， 在 热量的作用下， 颜料颗粒熔化并与液体油料混合为
即时图文干燥。电子油墨与承印物一接触就立 即干燥， 无须进一步进行干燥处理， 且不会产生任 何排放物。此外， 电子油墨的熔化温度在 １００℃， 相 对于色粉定影的温度要低， 电子油墨印刷时并不对 承印材料进行加热， 因而杜绝了因加热而导致的承 印物损坏或卷曲的现象。
光照下不退色性。封装在电子油墨塑胶树脂中 的色素颗粒会阻止色素化学成分被氧化或受湿气影 响， 特别是在抗紫外线方面， 电子油墨比传统胶印 油墨具有明显优势。
②双组份墨粉 双组份墨粉是由着色剂颗粒和载体颗粒构成， 由于着色剂颗粒比载体颗粒的尺寸小得多， 着色剂 颗粒依靠载体运动到显影辊上并摩擦带电， 根据同 性相斥， 异性相吸原理把图象显影在 ＯＰＣ 上。双组 份显影具有高的分辨率、耐环境能力， 在高速数字 印刷设备上应用普遍。 与传统油墨不同的是色粉并非被纸张所吸收， 而是附在纸张表面， 这样就免除了由于油墨渗透入
单组份非磁性墨粉生产成本要低于磁性墨粉， 目前主要用于速度较低的复制系统， 主要缺点表现 在： 对于需要大面积输墨的区域作均匀的墨粉转移 比较困难， 其主要原因在缺少磁力帮助的情况下转 移效率很难提高。单组份非磁性墨粉颗粒尺寸很难 做得很小， 颗粒太小有形成灰雾的倾向， 而且无法 对墨粉颗粒作有效控制。
印刷适性强。 电子油墨几乎能适用所有的材料， 它可承印纸 张、纺织品、塑料等材料。
（ 未完待续）
责任编辑： 杨志钢
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（ 上接第 ５８ 页）
１２
３
１－ 滚花钢辊 ２－ 橡胶圈 ３－ 偏心套 图 ６－ １３ 紧纸辊
印刷品具有同样的外观， 确保印刷颜色一致。 色域空间。电子油墨是根据国际色彩标准进行
印刷的， 这些标准全部以四色标准基本色青、品、 黄、黑为基础的。电子油墨的带电特性决定其在四 色 的 基 础 上 的 独 特 功 能 。 人 们 可 以 利 用 ＩｎｄｉＣｈｒｏｍｅ 电子油墨色域较大的特点， 再现出大于四色基本色 色域以外的色彩。
２００８ ． ２
时， 墨层表面几乎成镜面反射， 故能显现鲜明而光 亮的色泽。然而适合于静电数字印刷的色粉光泽度 一般不高， 因为色粉颗粒的直径比较大， 在图像的 暗调和亮调区域产生不同的光泽度表现。电子油墨 印刷品给人以表面高度均匀的视觉感觉， 原因在于 细小的油墨墨滴能对下面的承印材料的表面不均匀 性起到很好的补偿作用， 在印有电子油墨的图文部 分和没有印刷图文的空白部分间将不存在光泽度的 变化。实际操作表明， 电子油墨理想的光滑度基本 上能符合除了超光滑纸以外各种纸张的要求。对于 中等光滑度的纸张来说， 电子油墨比平版印刷油墨 更有优越性， 但是平版印刷墨在超平滑纸张领域更 具有优越性。
图像光泽度。油墨光泽度是指印张上油墨膜面 有规律地反射出来的能感觉到的白色光。主要取决 于承印物表面毛细孔结构和平滑度、光泽度以及油 墨微观不平整度和墨层厚度。如果承印物表面平滑 度高， 印迹墨层分布趋于均一且光滑， 当光线入射
（ ａ）
（ ｂ）
图 ２１ 电子油墨与色粉印刷品对比图
６０Baidu Nhomakorabea
Ｐ ｒｉｎｔ Ｗｏｒｌｄ 技术讲座
５９
印 刷 世 界 技术讲座
２００８ ． ２
（ ａ） 图 ２０ 色粉颗粒
（ ｂ）
纸张纤维引起的网点扩大现象。目前市场上的色粉 主要采用物理分离的方法而获得， 这样的色粉颜料 颗粒呈无规则形状。２００２ 年美国施乐公司采用 一 种 全 新 的 化 学 方 法 （ 人 们 称 之 为 ＥＡ 色 粉 技 术 ） 研 制 成了颜料颗粒外观呈有规则圆形的色粉， 这种色粉 颗粒非常细小， 所以可再现相当精度印刷品。在施 乐数字印刷系统中提供有可以调节色粉分布的传感 器以保证墨色和印刷质量。施乐公司已于 ２００２ 年底 推 出 了 第 一 台 采 用 ＥＡ 色 粉 技 术 的 数 字 印 刷 机 。 图 ２０（ ａ） 是 早 期 无 规 则 形 状 的 色 粉 颗 粒 ； 图 ２０（ ｂ） 是 采 用 ＥＡ 色 粉 技 术 制 备 的 色 粉 ， 色 粉 边 缘 清 晰 可 辨， 并且颗粒大小大约在 ６μｍ－ １０μｍ 之间。
平滑的胶状液体， 然后向温度不高的橡皮布上转移， 电子油墨立即固接在橡皮布上， 然后转移到承印物 表面。
正确合理评价数字印刷的最重要的参数指标是 ａ） 图 像 分 辨 率 ； ｂ） 再 现 图 像 灰 阶 数 ； ｃ） 油 墨 技 术。其中油墨技术包括油墨质量、颜料颗粒大小、 结构和形状等。下面就色粉与电子油墨作一比较：
（ 未完待续）
责任编辑： 张跃梅
６１
料、交联剂和添加剂） 构成， 其中着色剂分布在磁 核周围， 形成类似于双组份墨粉的结构。单组份磁 性墨粉显影能以相对简单的形式进行， 无需使用通 过磁辊使墨粉颗粒和载体颗粒混合的显影系统。单 组份磁性墨粉中含有颜色比较深的氧化铁， 对于黑 色颜色复制不存在任何问题， 但是对于彩色产品的 颜色复制就有明显的缺陷。
高亮度、高边缘清晰度。图 ２１ 为采用电子油墨 和 干 式 色 粉 印 刷 的 样 品 。 图 ２１（ ａ） 是 采 用 电 子 油 墨 印 刷 的 样 品 图 ， 图 ２１（ ｂ） 为 采 用 干 式 色 粉 印 刷 的样品图。
从图中可以清楚地看出： 采用电子油墨而形成 的图像比静电数字印刷的干式色粉形成的图像具有 更清晰的锐度， 再现连续调图像或精细打印的文字 图像边缘更加清晰。其次， 采用电子油墨的样品亮 度要明显高于色粉样品， 这是由于电子油墨的组份 类似于胶印油墨， 因此保留了胶印油墨的高亮度的 特点。
Ｐ ｒｉｎｔ Ｗｏｒｌｄ 技术讲座
２００８ ． ２
数字印刷技术讲座
第二讲 静电成像数字印刷原理
中德印刷培训中心 胡维友
（ 接上期）
４ 油墨印刷材料
１） 色粉 基于静电成像原理的数码印刷机是通过使用墨 粉或电子油墨来印出图像的。色粉按照成分进行分 类， 可以划分为两类： 单组分墨粉和双组份墨粉。 单组份墨粉既是着色剂， 又是色粉本身， 同一种色 粉分别带正负两种电荷， 而无须载体。黑白数码印 刷机的色粉多采用由氧化铁组成的单组份墨粉。双 组份墨粉由载体颗粒和颜料颗粒（ 着色剂） 组成， 双组份墨粉中颜料颗粒是不带电荷， 而带电的颗粒 是载体颗粒（ Ｃａｒｒｉｅｒ） ， 细小的颜料颗粒可以附着 在 载体颗粒上， 当载体将颜料颗粒转运到承印材料上 后， 载体可以也就完成了其使命。彩色数码印刷机 一般都采用双组份的墨粉。 ①单组份墨粉 单组份墨粉按照物理性能可以划分为磁性墨粉 和非磁性墨粉两种， 单组份墨粉显影的明显优势在 其简单性， 体现在成像系统的部件减少， 而且设备 体积小， 由此带来的整机生产成本降低， 它目前主 要应用于低输出速度和低输出成本的数字印刷。 单组份磁性墨粉是由氧化铁和着色剂（ 包括颜
网点增大及色彩的一致性。可以这样说， 网点 扩大现象对于彩色印刷复制技术来说是不可避免的， 在传统印刷工艺中， 网点扩大是指印刷时在印刷压 力的作用下线条和图像网点向外扩张的一种现象。 其实造成网点扩大的原因并不是单一的印刷压力， 在印版曝光时的光渗现象也会造成网点扩大。在数 码 印 刷 领 域 中 也 存 在 网 点 扩 大 现 象 ， Ｉｎｄｉｇｏ 数 字 彩 色胶印机能控制网点扩大， 设备还具有校正功能， 使 印 刷 的 网 点 控 制 在 需 要 的 尺 寸 范 围 内 。Ｉｎｄｉｇｏ 印 刷机会自动调整最佳密度和网点的大小， 使每一张
印刷墨层的厚度。颜料颗粒的大小直接决定着 印刷图文墨层的厚度， 静电色粉的颗粒直径大小在 ６～８μｍ， 而 电 子 油 墨 的 颜 料 颗 粒 直 径 在 １～２μｍ 左 右， 静电数字印刷设备采用干式色粉经定影后能再 现 的 墨 层 厚 度 一 般 在 ５～１０μｍ， 数 字 胶 印 印 刷 设 备 采用电子油墨能再现的墨层厚度一般在 １～３μｍ。对 于深色区域如紫色、棕色以及橄榄色等的印刷一般 采用多色叠印， 假如采用静电数字印刷时， 墨层厚 度最大能达到 ２０μｍ 以上， 因此 在 印 刷 后 定 影 过 程 中可能会出现问题， 但如果采用电子油墨效果要好 一些， 目前， ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 公司还在致力研究出更小的 颜料颗粒来达到胶印印刷效果。
击造成对纸带纵折的影响。纸带在紧纸辊的拉动下 从三角板上送入裁切滚筒。
调整： 两个紧纸辊的压力可以调整。其调整原 则应是能把纸带折背压实， 而且不能在纸带上留下 压 痕 。 初 调 时 可 用 印 刷 所 用 纸 张 裁 成 宽 ２５ｍｍ 的 纸 条放在两个紧纸辊中间试验压力， 应该手感有拉力。 初步调好以后再开车走纸， 如果不合适， 可再作适 当的调整。
③电子油墨 液态的电子油墨是一种由许多悬浮在油中的细 小 颗 粒 组 成 的 ， 亦 称 为 液 体 色 粉 。 它 是 Ｉｎｄｉｇｏ 公 司 的 专 利 ， 目 前 这 种 油 墨 广 泛 地 应 用 于 ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 数 字彩色胶印系统中。电子油墨包含有带电液体油墨 微粒， 使电子控制数字印刷中印刷颗粒的位置成为 可能。电子油墨中的颗粒大小比色粉要小得多， 它 能达到 １～２μｍ， 因此， 采用它能够印刷出更高的分 辨率图像， 再现出平滑度好、图像边缘锐化的、墨 层比较薄的印刷图文。 电子油墨的基本色为青、品红、黄、黑， 借助 于 ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 数 字 彩 色 胶 印 系 统 特 定 的 油 墨 混 合 装 置可以混合得到其它专色。 与静电数字印刷系统不同， ＨＰ－ Ｉｎｄｉｇｏ 数字彩色 胶印系统没有专用的定影部分， 但它的印刷过程采 用了“热胶印”工艺来改善电子油墨的转移效果， 同时加快油墨的干燥速度。印刷时不对承印材料加 热， 而是对 橡 皮 辊 筒 加 热 ， 加 热 温 度 达 到 １００℃时 ， 电子油墨内部形成特殊形状的带有颜料的颗粒， 在 热量的作用下， 颜料颗粒熔化并与液体油料混合为
即时图文干燥。电子油墨与承印物一接触就立 即干燥， 无须进一步进行干燥处理， 且不会产生任 何排放物。此外， 电子油墨的熔化温度在 １００℃， 相 对于色粉定影的温度要低， 电子油墨印刷时并不对 承印材料进行加热， 因而杜绝了因加热而导致的承 印物损坏或卷曲的现象。
光照下不退色性。封装在电子油墨塑胶树脂中 的色素颗粒会阻止色素化学成分被氧化或受湿气影 响， 特别是在抗紫外线方面， 电子油墨比传统胶印 油墨具有明显优势。
②双组份墨粉 双组份墨粉是由着色剂颗粒和载体颗粒构成， 由于着色剂颗粒比载体颗粒的尺寸小得多， 着色剂 颗粒依靠载体运动到显影辊上并摩擦带电， 根据同 性相斥， 异性相吸原理把图象显影在 ＯＰＣ 上。双组 份显影具有高的分辨率、耐环境能力， 在高速数字 印刷设备上应用普遍。 与传统油墨不同的是色粉并非被纸张所吸收， 而是附在纸张表面， 这样就免除了由于油墨渗透入
单组份非磁性墨粉生产成本要低于磁性墨粉， 目前主要用于速度较低的复制系统， 主要缺点表现 在： 对于需要大面积输墨的区域作均匀的墨粉转移 比较困难， 其主要原因在缺少磁力帮助的情况下转 移效率很难提高。单组份非磁性墨粉颗粒尺寸很难 做得很小， 颗粒太小有形成灰雾的倾向， 而且无法 对墨粉颗粒作有效控制。
印刷适性强。 电子油墨几乎能适用所有的材料， 它可承印纸 张、纺织品、塑料等材料。
（ 未完待续）
责任编辑： 杨志钢
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（ 上接第 ５８ 页）
１２
３
１－ 滚花钢辊 ２－ 橡胶圈 ３－ 偏心套 图 ６－ １３ 紧纸辊
印刷品具有同样的外观， 确保印刷颜色一致。 色域空间。电子油墨是根据国际色彩标准进行
印刷的， 这些标准全部以四色标准基本色青、品、 黄、黑为基础的。电子油墨的带电特性决定其在四 色 的 基 础 上 的 独 特 功 能 。 人 们 可 以 利 用 ＩｎｄｉＣｈｒｏｍｅ 电子油墨色域较大的特点， 再现出大于四色基本色 色域以外的色彩。
２００８ ． ２
时， 墨层表面几乎成镜面反射， 故能显现鲜明而光 亮的色泽。然而适合于静电数字印刷的色粉光泽度 一般不高， 因为色粉颗粒的直径比较大， 在图像的 暗调和亮调区域产生不同的光泽度表现。电子油墨 印刷品给人以表面高度均匀的视觉感觉， 原因在于 细小的油墨墨滴能对下面的承印材料的表面不均匀 性起到很好的补偿作用， 在印有电子油墨的图文部 分和没有印刷图文的空白部分间将不存在光泽度的 变化。实际操作表明， 电子油墨理想的光滑度基本 上能符合除了超光滑纸以外各种纸张的要求。对于 中等光滑度的纸张来说， 电子油墨比平版印刷油墨 更有优越性， 但是平版印刷墨在超平滑纸张领域更 具有优越性。
图像光泽度。油墨光泽度是指印张上油墨膜面 有规律地反射出来的能感觉到的白色光。主要取决 于承印物表面毛细孔结构和平滑度、光泽度以及油 墨微观不平整度和墨层厚度。如果承印物表面平滑 度高， 印迹墨层分布趋于均一且光滑， 当光线入射
（ ａ）
（ ｂ）
图 ２１ 电子油墨与色粉印刷品对比图
６０Baidu Nhomakorabea
Ｐ ｒｉｎｔ Ｗｏｒｌｄ 技术讲座
５９
印 刷 世 界 技术讲座
２００８ ． ２
（ ａ） 图 ２０ 色粉颗粒
（ ｂ）
纸张纤维引起的网点扩大现象。目前市场上的色粉 主要采用物理分离的方法而获得， 这样的色粉颜料 颗粒呈无规则形状。２００２ 年美国施乐公司采用 一 种 全 新 的 化 学 方 法 （ 人 们 称 之 为 ＥＡ 色 粉 技 术 ） 研 制 成了颜料颗粒外观呈有规则圆形的色粉， 这种色粉 颗粒非常细小， 所以可再现相当精度印刷品。在施 乐数字印刷系统中提供有可以调节色粉分布的传感 器以保证墨色和印刷质量。施乐公司已于 ２００２ 年底 推 出 了 第 一 台 采 用 ＥＡ 色 粉 技 术 的 数 字 印 刷 机 。 图 ２０（ ａ） 是 早 期 无 规 则 形 状 的 色 粉 颗 粒 ； 图 ２０（ ｂ） 是 采 用 ＥＡ 色 粉 技 术 制 备 的 色 粉 ， 色 粉 边 缘 清 晰 可 辨， 并且颗粒大小大约在 ６μｍ－ １０μｍ 之间。
平滑的胶状液体， 然后向温度不高的橡皮布上转移， 电子油墨立即固接在橡皮布上， 然后转移到承印物 表面。
正确合理评价数字印刷的最重要的参数指标是 ａ） 图 像 分 辨 率 ； ｂ） 再 现 图 像 灰 阶 数 ； ｃ） 油 墨 技 术。其中油墨技术包括油墨质量、颜料颗粒大小、 结构和形状等。下面就色粉与电子油墨作一比较：