印刷原理及工艺第八章数字印刷与数字印刷机精课件

1、第八章数字印刷与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(2)无版数字印刷 按需印刷、可变数据印刷、个

2、性化印刷静电成像技术、喷墨技术为主，还有电凝聚成像、磁记录成像、离子成像、电子成像、热敏成像、色粉喷射代表机型：惠普IndigoPress ws2000、Press 4000及Omnius；富士施乐DocuColor 2060、DocuColor 6060、DocuColor 8000、DocuColor iGen3；赛康DCP 320S 、DCP500SP、DCP500D、Xeikon 5000；海德堡NexPress 2100二、数字印刷的特点1.全数字化最终印刷品的形成不需要任何中间模拟或载体的介入，2印前、印刷和印后一体化数字印刷把印前、印刷和印后融为一体3印刷周期短无传统印刷工艺的出

3、片、拼版、晒版、装版等4短版印刷一张起印，直至数百张或数千张5即时印刷可以根据客户的需要随时不断更新印刷内容，不需要重新制版6可变数据印刷相邻两张印刷品可以完全不一样7异地印刷通过网络系统与企业进行数据交换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

4、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。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、彩页

5、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 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、

6、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

7、；高宝与赛天使合作74Karat；网屏公司True Press544、True Press742、True Press344等 （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

8、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。色粉直接向承印物转移（或通过中间载体间接转移）静电潜像光源电刷放电定影（热力、压力）给纸电晕（正电）充电光导鼓静电吸附色粉着墨（色粉带负电）充电 利用电晕放电装置使光导鼓光敏表面均匀地带上一层静电荷光导鼓：三硒化二砷涂层或含硒的类似化合物、单晶硅、有机光导体有机光导体（OPC）应用最广单晶硅的应用正在增加含硒化合物的应用正在减少 曝光（成像） 在充电的光导鼓表面成像，激光对光敏层进行扫描曝光空白部分反射光，在光导鼓上曝光，相应的表面均匀电荷被释放掉图文部分电荷保留，这样就在光导鼓表面形成了静电潜像。 色粉直接向承印物转移（或通过中

9、间载体间接转移）静电潜像光源电刷放电定影（热力、压力）给纸电晕（正电）充电光导鼓静电吸附色粉着墨（色粉带负电）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）转移到光导鼓上如果图文是正电荷，则油墨颗粒必须带负电荷色粉直接向承印物转移（或通过中间载体间接转移）静电潜像光源电刷放电定影（热力、压力）给纸电晕（正电）充电光导鼓静电吸附色粉着墨（色粉带负电）色粉转移（印刷） 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）色粉直接向承印物转移（或通过中间载体间接转移）静电潜像光源电刷放电定

10、影（热力、压力）给纸电晕（正电）充电光导鼓静电吸附色粉着墨（色粉带负电）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（12m），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称为电子油墨数字印刷机市场静电

11、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。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30m50m）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

12、，也用热熔墨，热熔墨喷射到承印材料上，冷却后固化。 (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(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过程可

13、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第三节数字印刷设备一、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2002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

14、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。关键技术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2HP 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

15、，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（4）可以接受PS，PDF，TIFF，EPS等多种格式文件。3HP Indigo系列数字印刷机（1）HP Indigo Press 1050印刷机 六色数字印刷机，可进行标准四色、专色和荧光色六色印刷速度2000张/小时A4彩色页面, 8000张/小时单色A4页面,最大承印物A3。 （2）HP Indigo Press 3050是hp indigo第二代产品的代表，印刷输出速度是第一代产品的两倍，因此在长版市场也可发挥优势七色印刷，速度为4000张/小时A4彩色页面, 16000张/小时单

16、色A4页面,最大承印物A3(3) HP Indigo Press 5000第五色、第六色和第七色的专色供墨单元进一步扩展了四原色的色彩能力4000张/小时A4四色页面, 8000张/小时单色A4页面，最大承印物尺寸320475 mm（4）HP Indigo Press w3200七色卷筒纸印刷机，每小时印刷A4四色页面8000张，16000张/小时单色A4页面,可进行常规四色、五色、六色、七色印刷（5）HP Indigo Press ws2000 （6）HP Indigo Press ws4000 （7）HP Indigo Press s2000 二、富士施乐的数字印刷机富士施乐的数字印刷机分

17、为DocuTech和DocuColor两个系列，DocuTech系列是黑白系列，DocuColor系列是彩色印刷机系列。DocuColor系列产品富士施乐的DocuColor系列数字印刷机采用了数字橡皮布DB（Digital Blanket）的新技术，将四个机组中的每一色图像，首先转移到数字橡皮布DB上，然后从数字橡皮布DB上将整个四色图像通过一次压印转移到印刷承印物上。DocuColor iGen3“爱将”“智印（SmartPress）”技术“智印”技术包括“智印”成像技术、“智印”纸张处理技术和“智印”监控技术。可对印刷中的每张纸进行干墨和成像调整，即使在一次印刷中使用不同类型的纸张，也不

18、会影响印刷速度纸张范围：60350g/m2六个进纸器，放不同纸张，进纸总容量高达30000张利用光导技术可以将纸张与成像区域对准联机装订与互联网联接印刷速度：A4-6000张/小时A3-3000张/小时（正背印1500张/小时）最大承印物尺寸361519mm富士施乐机型（1）DocuColor 2060彩色数字印刷机 （2）DocuColor 6060彩色数字印刷机 （3）DocuColor 8000彩色数字印刷机 （4）DocuColor iGen3“爱将”数字印刷机 三、赛康（Xeikon）数字印刷机比利时赛康Xeikon国际隶属于Punch集团，1988年成立以来，一直致力于研发数字印刷机，具有强大的研发和生产能力Xeikon数字印刷机按印刷的颜色分为黑白数字印刷机