【印聯(lián)傳媒內(nèi)容摘要】數(shù)字印刷是近年來最熱門的印刷行業(yè)詞匯，普遍認(rèn)為數(shù)字印刷技術(shù)取代傳統(tǒng)的印刷方式只是時(shí)間的問題。數(shù)字印刷技術(shù)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于圖文快印行業(yè)、報(bào)業(yè)和按需印刷圖書方面。然而，數(shù)字印刷對(duì)于大多數(shù)人來說依然只是一種很遙遠(yuǎn)的東西，因?yàn)椴涣私馄涔ぷ髟矶t遲不能接受。當(dāng)然，現(xiàn)在數(shù)字印刷還存在技術(shù)和成本上的諸多限制，然而隨著新技術(shù)、新材料和印工藝的出現(xiàn)，一定可以逐漸占領(lǐng)整個(gè)印刷產(chǎn)業(yè)。下邊我們來介紹一下市場上常見的3種數(shù)碼印刷工作原理。

　　1、電子成像數(shù)字印刷

　　電子成像數(shù)字印刷技術(shù)(圖1)分成直接成像數(shù)字印刷工藝和間接成像數(shù)字印刷工藝兩大類。

　　直接成像數(shù)字印刷工藝使用表面涂有極薄絕緣層的，在手感，外觀和操作特點(diǎn)方面與普通紙張相近的承印材料，其把潛在電核圖像直接寫到承印材料上，這種印刷過程通常分為三個(gè)步驟：成像、上墨和定影。

　　成像：該印刷設(shè)備通常在紙張與記錄電極之間加有電壓電場，如果紙張與記錄電極之間不接觸，中間有空氣層，一般加高壓電場;如果紙張與記錄電極之間接觸，一般加低壓電場，但是成像頭與紙張表面必須光滑、耐磨、經(jīng)過電場對(duì)絕緣介質(zhì)進(jìn)行均勻充電，接下來用針狀記錄電極陣列對(duì)充電表面作有選擇的中性化處理，沒有被中性化處理的區(qū)域就是潛像區(qū)域，采用記錄電極陣列的目的在于提高記錄分辨率。因?yàn)闉榱嗽谡麄€(gè)頁面寬度上傳送電荷，形成與頁面等寬度的靜電潛像，電子成像系統(tǒng)不能采用單個(gè)寫電極和背電極對(duì)成像，如果設(shè)計(jì)成單個(gè)寫電極和背電極對(duì)成像，那么記錄分辨率將無法接受，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成電極陣列。

　　上墨：成像后，紙張?jiān)谟∷C(jī)上向前移動(dòng)，并與液體色料接觸，只有在電核區(qū)域才能粘附色料、通常，液體色料由一個(gè)精密電路控制，以保持固定的顏色濃度。

　　定影：與靜電照相數(shù)字印刷工藝相同。

　　間接成像數(shù)字印刷工藝，是把潛像首先作為一個(gè)中間圖像，通過接觸電極傳遞到具有較硬的耐磨絕緣層的鼓上，然后傳遞到紙張，接著使用液體色料上墨。這有點(diǎn)類似于傳統(tǒng)靜電照相復(fù)制技術(shù)，但在光導(dǎo)鼓或光導(dǎo)皮帶上有絕緣層，靜電照相成像需要充電和曝光兩步，而電子成像只需一步，電核圖像可以傳遞到較為粗糙的紙張表面。

　　2、電凝聚數(shù)字成像印刷技術(shù)

　　電凝聚成像是以具有導(dǎo)電性的聚合水基油墨的電凝聚為基礎(chǔ)，利用油墨在金屬離子的誘導(dǎo)下會(huì)產(chǎn)生凝聚作用的原理實(shí)現(xiàn)的，即在陰極陣列和鈍化旋轉(zhuǎn)的陽極之間，給導(dǎo)電油墨溶液施加非常短暫的電流脈沖，通過在成像滾筒電極(陽極)和記錄電極陰極之間的電化學(xué)反應(yīng)，滾筒上電解生成氯原子，氯把不銹鋼滾筒表面的鈍化層氧化成非常活躍的三價(jià)鐵離子，鐵離子在滾筒表面釋放時(shí)，造成油墨中聚合物的交聯(lián)和凝聚，從而使油墨固著在成像滾筒表面，形成油墨影像圖文區(qū)域;沒有發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，即非圖文區(qū)域的油墨依然是液體狀態(tài)，再通過一個(gè)刮板的機(jī)械作用，將未凝聚的液態(tài)油墨去掉。最后，通過壓力的作用將固著在成像滾筒上的油墨轉(zhuǎn)移到承印物上，即可完成印刷過程。

　　印刷工藝通過兩種基本方法復(fù)制半色調(diào)信息，第一種方法是改變油墨的表面覆蓋率，稱為調(diào)幅網(wǎng)點(diǎn);第二種方法是改變加到紙張上的油墨體積，稱為油墨體積調(diào)制，如果成像工藝能控制墨層厚度，則油墨體積調(diào)制能以相當(dāng)精細(xì)的步長進(jìn)行，電子凝聚成像通過改變墨層厚度和網(wǎng)點(diǎn)直徑調(diào)制成像點(diǎn)的密度，實(shí)現(xiàn)密度調(diào)制的具體手段是控制陰極電脈沖的作用時(shí)間，在成像過程中，系統(tǒng)可以按照一定的時(shí)間步長改變記錄電脈沖寬度，使電凝聚活動(dòng)好像快速微型的上墨閥門，不停地以不同的時(shí)間間隔打開和關(guān)閉，從而在成像滾筒上得到不同面積和厚度的固著油墨，實(shí)現(xiàn)像素的多階調(diào)調(diào)制，電脈沖作用時(shí)間為0.1μs時(shí)，成像點(diǎn)的光學(xué)密度最低;電脈沖時(shí)間為4μs時(shí)，成像點(diǎn)的光學(xué)密度最高，由于電子凝聚成像屬密度調(diào)制印刷工藝，因而稱為連續(xù)調(diào)印刷工藝。

　　在電凝聚成像過程中，正極是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的金屬成像滾筒，該滾筒攜帶油墨。油墨在滾筒上通過電凝聚成像，然后再轉(zhuǎn)印到紙或其他承印物上，印刷記錄頭由數(shù)干個(gè)極細(xì)的用作負(fù)極的金屬絲組成，這些金屬絲成行排列，并與印刷滾筒垂直。

　　電脈沖通過油墨到達(dá)成像滾筒，并在滾筒表面發(fā)生微量的電解反應(yīng)，該反應(yīng)導(dǎo)致鐵離子的釋放，這個(gè)過程嚴(yán)格按照計(jì)算機(jī)控制的圖像及信號(hào)間隔來攫取油墨，并使其凝聚在滾筒上，一旦信號(hào)中斷，微量化學(xué)反立即停止，沒有任何拖延，這一過程中，滾筒上圖像區(qū)域的油墨以凝聚的形式存在，該油墨有些像凝膠，比未凝聚的油墨干些;非圖像區(qū)域則是未凝聚的油墨，這些未凝聚的油墨被橡膠刮板刮掉，然后通過高壓、無熱量把保留下的圖像轉(zhuǎn)印到承印物上，并蒸發(fā)干燥。

　　1)電凝聚數(shù)字印刷基本工藝

　　電凝聚數(shù)字印刷技術(shù)是一種連續(xù)色調(diào)，完全可變的印刷成像工藝，它完全不同于其他數(shù)字印刷技術(shù)。在一定程度上，它與著墨孔大小可變的凹印相似，因?yàn)榘加∫部捎〕龊穸炔煌哪ぃ⑹褂霉文秾⒍嘤嗟挠湍珡挠“鏉L筒上除掉。

　　Elcorsy公司的200型電凝聚印刷樣機(jī)所采用的工藝流程如下：

　　①準(zhǔn)備

　　首先在潔凈的成像滾筒上涂上極薄的油層，其主要作用是便于把油墨傳遞到承印物上。

　　②注人油墨

　　油墨從平行的噴嘴中噴出，從而給滾筒上墨，滾筒旋轉(zhuǎn)攜帶油墨，并將其填充到印刷頭和成像滾筒之間的縫隙中。

　　③成像

　　以計(jì)算機(jī)控制，緩沖存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)控制電子脈沖自陰極送出，穿過油墨到達(dá)成像滾筒。

　　④凝聚

　　油墨是導(dǎo)電的，所以它能把印刷頭發(fā)出的電信號(hào)傳輸給成像滾筒，圖像區(qū)域的油墨以凝聚的形式駐留在滾筒上，而非圖像區(qū)域的油墨則是未凝聚的液體形。

　　⑤圖像的展現(xiàn)

　　在一個(gè)類似刮墨刀的動(dòng)作中，把非圖像區(qū)域上未凝聚的油墨除掉，從而在成像滾筒上展現(xiàn)出由已凝聚的墨點(diǎn)表現(xiàn)的圖像，刮掉的油墨從側(cè)面的溝槽去除，并返回到注墨容器中。

　　⑥轉(zhuǎn)印

　　通過施加高壓，凝聚的油墨從成像滾筒轉(zhuǎn)印到承印物上，并采用蒸發(fā)方式干燥。

　　⑦清洗

　　用毛刷、皂液和高壓水流清洗成像滾筒，水返回過濾箱后循環(huán)使用，當(dāng)把所有未轉(zhuǎn)印的油墨和準(zhǔn)備過程中預(yù)涂的油層去除后，印刷循環(huán)即告完成。

　　上述整個(gè)過程允許多個(gè)步驟同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)圖像被轉(zhuǎn)印時(shí)，新的圖像正在印刷頭上被書寫出來，寫在滾筒上的每個(gè)圖像都可以與前面的圖像完全不同。

　　2)電凝聚成像印刷的特點(diǎn)

　　電凝聚成像數(shù)字印刷對(duì)承印物沒有特殊要求，它與傳統(tǒng)的膠印相似，使用顏料，通過電凝聚固著的油墨可以轉(zhuǎn)移到普通的承印物上，所以可以在普通紙上成像。

　　電凝聚成像數(shù)字印刷可實(shí)現(xiàn)多階調(diào)再現(xiàn)，由于記錄脈沖寬度可調(diào)，所以在成像滾筒上形成不同厚度和面積的墨點(diǎn)，且范圍很寬，印刷綜合質(zhì)量可達(dá)到中檔膠印水平，印刷速度可達(dá)到每分鐘數(shù)百張，而印刷價(jià)格介于噴墨成像與靜電照相印刷方式之間。

　　3、電子束成像技術(shù)

　　電子束成像數(shù)字印刷也稱為離子成像數(shù)字印刷，它通過使電荷的定向流動(dòng)建立潛像，該過程類似于靜電照相印刷，不同之處在于靜電照相印刷是先對(duì)光敏鼓充電，然后對(duì)其進(jìn)行曝光生成潛影;電子束成像印刷的靜電圖文是由輸出的離子束或電子束信號(hào)直接形成的。

　　離子束或電子束成像印刷的靜電圖文鼓一般采用更堅(jiān)固，更耐用的絕緣材料制成，以便接收電子束的電荷。

　　電子束成像數(shù)字印刷系統(tǒng)工作時(shí)，首先由成像盒產(chǎn)生電子束，這些電子束通過與成像盒相連的引導(dǎo)筒排列成電子束陣列，該電子束陣列被引導(dǎo)到能暫時(shí)吸收負(fù)電荷的絕緣表面上，當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電子束的開通與關(guān)閉，在絕緣表面形成電子潛像，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)到呈色劑盒所在的位置時(shí)，電子潛像將吸附帶正電的呈色劑粒子，已吸附了呈色劑粒子的絕緣表面繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)印輥，紙張通過轉(zhuǎn)印輥與絕緣滾筒形成的加壓組合時(shí)，由轉(zhuǎn)印輥對(duì)紙張加壓;在該壓力作用下，絕緣表面與紙張表面緊密接觸，且處在巨大的壓力下，從而使電子潛像吸附的呈色劑粒子轉(zhuǎn)移到了紙張上，考慮到電子潛像吸附的呈色劑粒子不可能全部轉(zhuǎn)移到紙張表面，因此在轉(zhuǎn)印輥后面安裝有刮刀，刮下那些未被轉(zhuǎn)移的呈色劑粒子，上述過程完成后，雖然未轉(zhuǎn)移到紙張表面的呈色劑粒子被刮掉了，但絕緣表面可能還帶有電子，為此需利用擦除輥擦除剩余下來的電子，以利下一步的成像和轉(zhuǎn)印。