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数字印刷工艺和质量标准封闭性的若干主要因素
发布时间:2015-05-24 22:03 查看次数: 信息来源:未知 作者:唐龙科贸  

  本文将以静电照相数字印刷为例,说明影响数字印刷工艺和质量标准封闭性的若干主要因素。

  一、静电效应

  基于静电照相成像的数字印刷系统(包括激光打印机和LED打印机)在其完整的工作周期内存在多次静电现象,复制工艺过程中的每一步操作几乎都有。

  光导体充电:电晕管(电晕导线)或电晕滚筒与光导鼓(光导皮带)组成不对称的非均匀电场,利用电晕放电现象对光导体充电,使光导体表面形成均匀分布的电荷,为激光或发光二极管曝光做好准备。

  曝光:激光或发光二极管发出与光导体感光灵敏度对应的光束,由于光导体在光于作用下引起的光电效应,使光导体的导电性能发生变化,从而改变光导体的表面电位,形成与被复制页面图文内容相应的静电潜像,这种曝光过程的本质是放电。

  墨粉充电:墨粉必须带有与光导体表面电位不同极性的电荷,才能实现墨粉从墨粉容器到光导体的转移,该过程称为显影或输墨。

  纸张充电:静电照相转印过程的建立必须以光导体(直接转印)或中间转印带(间接转印)对纸张有足够的静电引力为前提,才能保证墨粉颗粒有效地转移到纸面,由于转印间隙的空间很狭窄,因而只能对纸张背面充电。

  墨粉熔化:该过程几乎与墨粉转印同时完成,虽然墨粉熔化时借助于一定的压力作用能牢牢地黠结到纸面,但纸张又必须与熔化攘筒剥离,为此也需要静电效应的帮助。

  清理过程:其目的在于为下一复制工艺循环做好准备,包括消除光导体表面的残留墨粉和电荷,后者只能通过静电作用消除。

  除上面列举的静电现象外,还可能存在其他静电效应,几乎主宰了静电照相数字印刷的所有过程。静电作用将决定墨粉转移到纸张的质量,进而影响到静电照相复制图像的色彩饱和度和明暗程度:决定墨粉颗粒的位置精度,将影响静电照相复制图像边缘的质量参数(例如粗糙度),以及特定主色墨粉颗粒的相互位置,从而影响印刷图像的色相:决定静电照相复制图像实地填充密度的正确性,以及斑点的尺寸和位置。

  发生在静电照相复制工艺过程中的静电现象带有相当的随机性,必须采取有针对性的工艺措施加以控制。然而,由于静电照相数字印刷机的制造商使用不同的墨粉材料和成像光源,对允许使用的纸张有限制条件,迄今为止远未达到标准化的程度,要求形成胶印那样的开放系统显然是不现实的。仅以曝光(放电)使用的光源与光导体的静电性能匹配为例,由于每一种光导体只能以特定波长的光源改变导电性能,因而曝光后形成的静电潜像与光导体和光源都存在很强的相关性,于是只能组成相对封闭的系统。

  二、墨粉因素

  静电照相数字印刷系统以墨粉为信息记录载体,但这种数字印刷材料往往隐含了不少专有属性,包括墨粉成分、充电性能、熔化温度、色域范围、军占结能力、颗粒尺寸和形状的均匀性等。墨粉制备远未达到标准化的程度,通常由材料生产商有针对性地为特定的数字印刷机制造商专门生产,赋予能满足特定静电照相数字印刷复制工艺的专有属性。

  首先,墨粉必须带电才能完成显影(输墨),但带电极性的正负需视机器类型和光导体材料而定。其次,由于光导体材料的不同,墨粉带电量的多少不能一概而论,这就和系统结构、光导体材料和复制工艺有关了。

  由墨粉导致的复杂性还不止于系统的写黑或写自特点,静电照相数字印刷系统的生产成本也会涉及墨粉的二次转移工艺。第一次墨粉转移称为显影,该过程对任何静电照相数字印刷系统都是相同的,以光导体为最终转移目的地。第二次墨粉转移可称为转印,但有直接和间接之分,价格便直的激光或LED打印机以直接转印居多(即墨粉从光导体直接转移到纸张),高端产品常采用间接转印工艺(墨粉先转移到类似于胶印机橡皮布的中间转印带,再转移到纸张)。很明显,直接转印和间接转印由于墨粉转移目标物的差异,必然导致对墨粉的静电性能和勤结能力等有不同的要求:再加上各家制造商使用不同的中间转印带材料,问题会变得更复杂,离标准化墨粉尚有相当大的距离。

  墨粉对于静电照相数字印刷图像质量的影响源于墨粉的许多特征。如墨粉颗粒的精细程度和尺寸均匀性将决定与静电转移相关工艺的正确性,这种现象在连续进行的复制过程中儿乎都存在,因而这两个因素必然影响图像质量。只要墨粉仍需要继续使用,则尺寸更小的墨粉一定会出现,比如以前的墨粉颗粒尺寸在9μm左右,而现代墨粉颗粒尺寸己降低到约5μm,其结果是提高了复制精度(例如目前己提高到1200dpi的分辨力),使得复制品由更细小的记录组成,能忠实地复制出原稿图像的细节。墨粉颗粒对于摩擦充电的易感受性,较高的电荷/质量比将在很大程度上影响彩色静电照相数字印刷最终复制图像的色彩饱和度,并影响打印图像黑暗程度参数。墨粉的生物化学特性决定颗粒与光导体以及纸张的茹结能力,影响愚粉颗粒的二次转移和熔化过程,影响印刷图像边缘的模糊度和色彩饱和度。墨粉的物理特性决定输出结果对于紫外线辐射和环境湿度的抵抗能力,对图像质量的影响体现在放置时间较长后逐步褪色,归结为暗度参数降低。

  综上所述,由于墨粉的专有属性对静电照相复制工艺的作用和最终复制效果的影响至关重要,因而在一种数字印刷机上运转良好且功能发挥正常的墨粉,用到其他数字印刷系统时很可能出现问题。例如,适合于施乐数字印刷系统的墨粉对柯达的Nexpress系列数字印刷机未必合适,这两种数字印刷系统的色域范围也因此而大相径庭。

 
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