數(shù)字印刷第二章課件

第二章數(shù)字印刷原理

數(shù)字印刷機(jī)的主要類型靜電成像式數(shù)字印刷機(jī)

噴墨成像式數(shù)字印刷機(jī)

磁成像式數(shù)字印刷機(jī)

第一節(jié)概述

一、數(shù)字印刷方式可以做到按需印刷、可變信息印刷、個(gè)性化印刷。二、根據(jù)數(shù)字印刷采用的原理不同，數(shù)字印刷機(jī)的種類也不相同。

第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理

一、靜電照相成像基本原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷三、提高數(shù)字印刷速度的方法一、靜電照相成像基本原理1.

概述

用激光掃描的方法在光導(dǎo)體上形成靜電潛影，再利用帶電色粉（符號與靜電潛影正好相反）與靜電潛影之間的庫侖作用力實(shí)現(xiàn)潛影的可視化（顯影），最后將色粉影像轉(zhuǎn)移到承印物上即可完成印刷。

激光帶電色粉顯影光導(dǎo)體第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理一、靜電照相成像基本原理2、成像過程

充電激光曝光顯影轉(zhuǎn)印定影清理感光鼓表面預(yù)充電第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理充電:一、靜電照相成像基本原理AlSubstrateBLCGLCTL-E++++++++++++++++++++++++++---------------------------第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理曝光:（產(chǎn)生載流子）AlSubstrateBLCGLCTL+++++++++++++++++++++++++---------------------------e-⊕e-⊕e-⊕e-⊕e-⊕一、靜電照相成像基本原理第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理曝光:（載流子遷移）AlSubstrateBLCGLCTL+++++++++++++++++++---------------------e-⊕e-⊕e-⊕e-⊕e-⊕一、靜電照相成像基本原理第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理顯影：（寫白系統(tǒng)）AlSubstrateBLCGLCTL+++++++++++++++++++一、靜電照相成像基本原理寫白系統(tǒng)：頁面非圖文區(qū)域曝光，油墨帶有與光導(dǎo)體材料表面相反的電荷（正電荷），因非曝光區(qū)域帶有更多的負(fù)電荷而被吸附。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理顯影：（寫黑系統(tǒng)）一、靜電照相成像基本原理AlSubstrateBLCGLCTL+++++++++++++++++++寫黑系統(tǒng)：頁面圖文區(qū)域曝光，油墨帶有與光導(dǎo)體材料表面相同性質(zhì)的電荷（負(fù)電荷），因曝光區(qū)域帶有更少的負(fù)電荷而被吸附。---------------------第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理轉(zhuǎn)?。篈lSubstrateBLCGLCTL+++++++++++++++++++一、靜電照相成像基本原理第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理清洗：消除殘余電荷全面曝光預(yù)充電：為了清除感光光導(dǎo)體表面的電荷，實(shí)際上是對光導(dǎo)表面充正電荷的過程。清除殘余油墨AlSubstrateBLCGLCTL+++++++++++++++++++一、靜電照相成像基本原理第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷以indigo數(shù)字印刷機(jī)為例第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷PIPDEVITMIMPWipersInjectorScorotronCleaningStationSubstrateReverseRollerSqueegeePTElampWritingHead

第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷成像版充電用激光束將特定的區(qū)域放電在放電區(qū)域充注帶電的油墨圖像第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷

圖像油是一種絕緣性很高的液體通過不停地?cái)嚢?，油墨聚合體微粒懸浮在圖像油中油墨的各項(xiàng)參數(shù)是通過傳感器來測量的濃度：1.7%~2.1%

溫度：30°C

傳導(dǎo)率：70~110印刷用的油墨液體=墨（Indigo的電子油墨）+油（圖象油）第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷

油墨顆粒呈現(xiàn)有觸手的形狀每個(gè)顆粒有一個(gè)相對大的表面當(dāng)受到擠壓時(shí)，顆粒會(huì)相互粘結(jié)不像球型顆粒會(huì)趨于分散第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷Scorotron充電器1、充電第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷1、充電

金屬線在高電壓下將空氣中的氣體分子電離，產(chǎn)生正離子和電子。在柵網(wǎng)附近的電壓是

-800V

完成對PIP(PhotographicImagePlate)充電-800V第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷2、曝光

激光頭將圖像的內(nèi)容信息轉(zhuǎn)換成激光束的方式照射在PIP上。

PIP在激光的照射下，光敏材料層導(dǎo)通。激光照射的位置-800V

電位變成-100V（理論上為0V）。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷3、顯影第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷3、顯影Dev.電位-400V介于

-800V和-100V之間。油墨噴流到PIP表面。油墨帶負(fù)電荷，在電場的作用下向高電位方向運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷3、顯影第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷3、顯影

WettingRoller的作用是提供足夠的imagingoil。

ReverseRoller（RR，反轉(zhuǎn)輥）的作用是清潔背景

區(qū)，及將圖像區(qū)油墨頂部密度較低的部分去除。經(jīng)過

Dev.后的背景區(qū)如果不干凈，在這里還有第二次機(jī)會(huì)

被清除。

RR的電壓較Dev.更接近地，且RR與PIP的間隙更小，因此在景區(qū)-800V與RR之間產(chǎn)生更大的電場，使

停留在背景區(qū)的墨滴被RR帶走。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷3、顯影

Squeegee（壓印輥）的電壓較圖像區(qū)高，Squeegee與PIP之間的電場力將墨滴向PIP擠壓；同時(shí)它們之間的間隙更小，達(dá)到電學(xué)上和機(jī)械上擠壓油墨達(dá)到更高密度。

多余的圖像油從Squeegee的前面被擠溢出來。

經(jīng)過Squeegee后，油墨的密度更大、圖像油更少第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷4、轉(zhuǎn)印

轉(zhuǎn)印前放電

放電的結(jié)果，PIP表面的電壓趨于

-100V,在向ITM轉(zhuǎn)印時(shí)較穩(wěn)定。如果沒有放電，在PIP上-800V附

近的油墨將會(huì)由于PIP與

ITM之間

的電場力過大而轉(zhuǎn)印后破碎，在印刷品上表現(xiàn)出類似“水洗”后的效果。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷4、轉(zhuǎn)印

第一次轉(zhuǎn)印

油墨由PIP向Blanket上的轉(zhuǎn)移，同時(shí)還有圖像油會(huì)轉(zhuǎn)移上來。一些很小的墨點(diǎn)轉(zhuǎn)移較困難，會(huì)繼續(xù)留在PIP上，將被清潔站清洗下來。Blanket加熱到130度，油墨更容易轉(zhuǎn)移上來，并且蒸發(fā)多余的圖油,過多的圖像油將使油墨向紙張轉(zhuǎn)移困難，且轉(zhuǎn)移后容易從紙張上脫落。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷4、轉(zhuǎn)印

第二次轉(zhuǎn)印第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷4、轉(zhuǎn)印

第二次轉(zhuǎn)印

第二次轉(zhuǎn)移完成油墨由Blanket向承印物上的轉(zhuǎn)移。油墨在130度呈熔融狀態(tài)，達(dá)到100%地轉(zhuǎn)移到承印物上。轉(zhuǎn)移完成以后，風(fēng)扇吹風(fēng)使留在Blanket上的圖像油完全蒸發(fā)開始第二次轉(zhuǎn)印。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷5.清潔第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理二、靜電照相方式數(shù)字印刷5、清潔CleaningStation的作用是將第一次轉(zhuǎn)印中未轉(zhuǎn)印的墨清洗干凈，進(jìn)行第二次成像、轉(zhuǎn)印。圖像油噴到海綿滾上，海綿滾旋轉(zhuǎn)，將PIP表面擦洗干凈。刮板緊貼在PIP表面，將PIP上殘留的液體刮干凈。刮板上有污垢或破損，會(huì)在圖像上留下縱向豎道，淺的地方更淺，深的地方更深。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理三、提高數(shù)字印刷速度的方法1、矛盾的提出矛盾：速度分辨力價(jià)格在前面的高速化方法中，速度、分辨力和價(jià)格始終是矛盾的三個(gè)方面，并且相互制約。例如，要想獲得高質(zhì)量，就必須提高成像元件的集成度（即分辨力），這必然會(huì)導(dǎo)致價(jià)格上升，同時(shí)也將導(dǎo)致速度下降（因?yàn)閱挝婚L度需要放置更多的像素）。實(shí)際上，如何協(xié)調(diào)這三個(gè)矛盾是實(shí)現(xiàn)數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)非常實(shí)際的技術(shù)關(guān)鍵。第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理矛盾的解決方案：低分辨力+像素多階調(diào)化視覺效果~分辨力階調(diào)值Xeikon：60016~2400（dpi）Elcorsy：400256~6400（dpi）面積與厚度調(diào)制像素脈沖寬度/脈沖數(shù)反射密度掃描脈沖2.矛盾的解決方案三、提高數(shù)字印刷速度的方法第二節(jié)靜電照相方式數(shù)字印刷原理第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理

一、噴墨印刷基本原理二、噴墨印刷方式三、墨滴形成方法一、噴墨印刷基本原理

噴嘴承印物

將油墨以一定的速度從微細(xì)的噴嘴（一般直徑在30－50微米）噴射到承印物上，最后通過油墨與承印物的相互作用實(shí)現(xiàn)油墨影像的再現(xiàn)。要求：油墨中的溶劑、水能夠快速滲透進(jìn)入承印物，以保證足夠的干燥速度；油墨中的呈色劑能夠盡可能固著在承印物的表面，以保證足夠高的印刷密度和分辨力?！嘤湍仨毰c承印物匹配。第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理二、噴墨印刷方式1、連續(xù)式噴墨無論圖文或非圖文部分，都以連續(xù)的方式產(chǎn)生墨滴，再將非圖文部分的墨滴回收或分散。

特點(diǎn)：速度快，廣泛用于噴墨印刷；結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理二、噴墨印刷方式偏轉(zhuǎn)墨滴噴墨印刷墨流經(jīng)加壓噴出、振動(dòng)、分解成小墨滴后，經(jīng)過一電場，由于靜電作用，小墨滴在此處可獲得電荷。墨滴直行，在通過偏轉(zhuǎn)電磁場時(shí)，帶電墨滴受到較強(qiáng)的吸引而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，飛行到承印材料上，形成圖文；不帶電的墨滴仍直行，將被回收。

第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理油墨循環(huán)系統(tǒng)泵噴嘴帶電板偏轉(zhuǎn)板不偏轉(zhuǎn)液滴連續(xù)式偏轉(zhuǎn)墨滴噴墨承印物

可以控制墨滴的偏轉(zhuǎn)值，從而控制墨滴的飛行軌跡，使墨滴被引導(dǎo)到承印物表面特定的區(qū)域。第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理二、噴墨印刷方式不偏轉(zhuǎn)墨滴噴墨印刷與偏轉(zhuǎn)墨滴復(fù)制技術(shù)唯一不同在于偏轉(zhuǎn)的電荷被回收，不偏轉(zhuǎn)的電荷反而直行形成圖文。

油墨循環(huán)系統(tǒng)泵噴嘴帶電板偏轉(zhuǎn)板偏轉(zhuǎn)液滴連續(xù)式不偏轉(zhuǎn)墨滴噴墨承印物

墨滴只能在承印物表面固定位置上成像，為此需要采用多個(gè)噴嘴印刷。第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理二、噴墨印刷方式靜電分裂噴墨印刷墨水仍由噴嘴噴出，但噴嘴僅為10-15個(gè)μm左右，細(xì)到噴出的墨滴會(huì)自動(dòng)分解成一顆顆的極小墨滴。不參與記錄的墨滴在經(jīng)過電極環(huán)時(shí)被感應(yīng)大量靜電荷，由于這些墨滴相當(dāng)微小，會(huì)因?yàn)橥噪姾上喑獾木壒?，?dǎo)致這些荷電的墨滴再度分裂成霧墨，此時(shí)它就失去方向性，而被遮擋板擋住，進(jìn)而被回收。反之，參與記錄的墨滴不帶電，油墨就不會(huì)分裂而通過遮擋板射向承印材料表面。

第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理電壓控制靜電分裂噴墨第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理二、噴墨印刷方式二、噴墨印刷方式靜電拉引噴墨印刷在供墨裝置加上微小的壓力,使得噴嘴處的油墨形成凸出的半月型，再在噴嘴前安一電極板，凸出的油墨的表面張力因受到電極板上的高電壓所破壞，以墨滴的形式被靜電力拉引出噴嘴。墨滴都帶有靜電，參與記錄的墨滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn)而穿過檔板射向承印材料表面；而不參與記錄的墨滴在垂直與水平偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，被檔板擋住，進(jìn)而被回收。

第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理油墨油墨突出成半圓形靜電拉引噴墨第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理二、噴墨印刷方式二、噴墨印刷方式2、不連續(xù)式噴墨又稱為隨機(jī)式噴墨、即時(shí)噴墨、按需噴墨

只有在圖文部分才產(chǎn)生墨滴。特點(diǎn)：速度慢，多用于噴墨打印機(jī)；結(jié)構(gòu)簡單；可采用可融性好的固態(tài)蠟基油墨，用于相變噴墨打印機(jī)（可融蠟噴墨打印機(jī)）。第三節(jié)噴墨方式數(shù)字印刷原理三、墨滴形成方法1、壓電式以壓電器件作為從墨水到墨滴的換能器件。墨水在壓電晶體產(chǎn)生的超聲驅(qū)動(dòng)信號作用下，受到高頻振蕩作用而分解，形成均勻而穩(wěn)定的墨滴