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数字式彩色直接印刷工艺及其基本原理

时间:2001-04-19 作者:云南 纳绍荣 来源:印前技术2001-3


   一、数字式彩色直接印刷


  随着电脑数据处理技术的深入发展,将模拟信息(如文字、图像、实物等)转换成数字式信息进行存贮传递的技术日臻成熟和完善。高科技感光材料和新型油墨的开发和应用,为电脑全面进入印刷技术领域奠定了基础。这些高新技术巧妙地结合,使印刷全过程实现了数字式彩色一体化,即数字式彩色直接印刷工艺。它是一个与传统印刷概念迥然不同的现代化印刷系统,不用胶片,不分色制版,不拼版修版,不装版对位,不调墨润版,无水墨平衡,不洗版换版,彻底简化一传统印刷工艺中几十道繁琐的工序,省却了繁重的体力劳动。整机仅需一人操作,通过电脑控制系统,直接按原稿或用户需求,从Internet网络系统接收世界通用的各种网络系统文件,随心所欲地创意、合成、修改所需内容,进行传统印刷力所不能和常规概念不可思议的魔术般印刷,实现创意设计人员梦幻般的印刷心愿。它将印刷理论和概念进行了脱胎换骨的革命,一个短版、快速、便捷、实用、精良而经济的全新印刷工艺将从此在印刷舞台上独领风骚。


  该系统由电脑控制,数据显示操作,准确无误。除能按标准4色(CMYK)印刷外,还能加印其它色或专用色,如防伪墨、磁性墨、荧光墨等。它可以印刷单色,也可以多色一次完。产品可以是一张,也可以成千上万。每张印品可以雷同,也可以在印刷过程中随时改动画面,任意增减内容。能在一幅上连续加印不同文字、不同辅助争奇斗艳。印品墨色饱满,层次丰富,质感强,还原效果极佳,图像逼真,几乎可以达到彩色照片的水平。操作人员不需要特殊训练,只要能按说明书规定的程序进行操作,有一定的创意编排能力,就可以按照屏上的指示进行工作。


  二、印刷工艺


  这种数字式彩色直接印刷工艺基本流程如图1所示。





图1 数字式彩色直接印刷工艺流程图



  1.数据输入


  根据用户要求及其提供的稿源,可以分为三类,第一类为模拟信息原稿,如书、画、照片、底片乃至实物。这类原稿要用扫描系统、数字式摄像系统或全息摄像系统进行处理,将其转换成数字式信息输入电脑备用。第二类是电子稿件,如软盘、光盘或其它电子文件,可以直接输入电脑备用。第三类是Internet网络文件,可以根据需求直接调用或输入电脑备用。


  2.修改、合成、编排


  以数据形式存入电脑的各类原稿,由操作人员按用户要求直接在显示屏上修改、创意,最终将各种理想的图案、文字等合成、编排用户满意的稿样。从形式到色彩均可随心所欲地进行创意、修改,直到定稿。印刷时若发现有不满意的地方,或对稿样突发奇想,即可随时停止印刷。在荧屏上重新修改、编排,再开机印刷,极为方便快捷,稿样按主机格式以数据存入电脑备用。


  3.分色


  稿样数据由电脑输入分色系统分色,一般按CMYK顺序分4色,也可以根据需要分8色。分色数据经电脑控制中心自动输入制版、传墨及印刷系统。


  4.制版


  输入制版系统的分色数据信号转换成光信号,对印刷版进行扫描。印刷版材因感光材料不同分为二类。第一类是激光光致静电成像印版滚筒。分色数字信号转换成相应色谱的单色激光束,在印版滚筒上扫描,即形成相应分色图纹的电子潜影。油墨可以吸附在电子潜影上即可以印刷。第二类是硅树脂感光成像印版滚筒。分色数字信号转换成相应色谱的单色激光束,在印版滚筒上扫描,即形成相应分色图纹的着墨图纹。油墨只能粘附在图纹上而不能粘在非图纹部分,从而实施印刷。


  5.印刷


  制版结束,电脑即将印刷控制信号传至传墨系统及印刷系统,传墨系统即按照信号向印版施在相应油墨,印刷系统随即运转印出相应的单色图文。在电脑控制下,所分各色图文在转瞬即逝的重复印刷过程准确无误地迭加在一起,成为设计创意而成的精美印刷品。为实现高保真分色印刷,该系统利用Duboun工艺,不是在CMYK4个基色上加印RGB,而是再套印一次CMY,实现各色印刷。该法使油墨覆盖量增加,提高墨层厚实度,增加色饱和度,色彩更加丰富艳丽。整个印刷过程全部自动化,无需装版落版,打样调墨,换墨洗版洗橡皮,调节水墨平衡繁杂劳动,轻松快捷。若印品不够理想,可停机重新修版、编排,再制版印刷,直到满意为止。





  三、基本原理


  数字式彩色直接印刷工艺,是以较完善的电脑数据处理技术为基础 与先进的分色技术,高科技感光印刷版材及印刷油墨有机结合,实现全方位电脑控制的产物,缺一不可。


  1.数据处理技术


  数据处理技术旨在将要进行印刷、创意、修改、编排的模拟信息(如文字、图像、实物等)转换成数字式信息,以供电脑在修改编排、分色制版、传墨印刷过程中对光电转换功能实施全方位数据控制。主要分3个步骤:


  1)获取


  用扫描仪、全息摄像仪、数字式摄像仪等对物理源图像进行扫描。


  2)显示


  物理源图像-模拟信息被加载到内存中,同时显示在屏幕上。


  3)存贮


  电脑以用户选择的格式,通过光照模型及其相应的光电追踪技术,利用扫描线算法软件系统,用压缩处理技术将图像等模拟信息按主机格式转换成数字式信息存贮到主机内备用。电子版稿件只需按主机格式输入,经读出、屏幕显示认可后,转为主机格式存贮备用。Iternet网络文件则根据用户需求及制作者需要随机调用,或先调出后以主机格式存贮备用。


  这样,操作者即可通过电脑在屏幕上进行创意、修改、合成、编排成作品式样,还可以在印刷过程中随时修改,直到满意为止。然后将图文信号分别输入分色、制版、印刷系统。


  2.分色技术


  分色系统是一个光波频率数字处理装置,当图像数字信号传入该系统后,经转换器将数字信号转换成光信号,传入光学系统。由光波频率选择器按照CMYK顺序分别将相应频率的像素光信号分离出来,成为单色像素光信号。再输入相应频率的通道转换器,将其转换成相应的单色像素数字信号后,再输入制版印刷系统和传墨系统。


  3.制版技术


  分色数据信号传至制版系统的激光控制器,发射出相应的同步单色激光,经RIP加网装置处理,对印版滚筒进行扫描。滚筒上的感光材料经感光后形成可吸附油墨或墨粉的图文,即可传墨印刷。目前数字式彩色直接印刷机的印版滚筒分为三类,故制版原理也分为三类。


  1)无水胶印版型


  无水胶印版系硅基橡胶类感光版,属阴图型固体预制感光版。激光扫描后,印版表面经激光照射部分的硅橡胶膜消失,形成类似凹印雕刻版的着墨图纹。未经激光照射部分,硅橡胶膜层完好无损,不着墨,从而完成制版过程,用普通直接压印方式印刷。每个感光辊上存有35层感光膜层,印完后的版面由电脑控制自动除去感光膜层,露出新的一层感光膜层,即可重复上述制版过程制作新印刷版。该机一次连续制4个单色版。


  2)激光成像辊筒胶印版型


  激光成像辊筒胶印版是在复印机感光鼓成像机理的基础上利用高科技感光材料制成的,能重复感光成像。成像速度极快,消失也快,转瞬即逝,不留遗痕,耐磨性高。也称感光辊筒,为一辊多次成像装置。激光扫描后,印版辊筒上即形成静电图文。该图文能粘附特种高科技静电油墨,当静电消失的瞬间,印版上的油墨百分之百地转移到橡皮辊上,橡皮辊上的油墨又百分之百地转移印刷品上,印版及橡皮辊上丝毫不留墨迹。随着分色信号的不断出现,印版上的旧图文不断消失,新图文不断形成,转瞬即逝,连续不断地按照CMYK顺序或其它形式完成多色制版和印刷。该机一次最多印6色。


  3)激光成像辊筒复印版型


  激光成像辊筒复印是用高科技感光材料制成的,能重复感光成像,成像原理与复印机感光鼓相似,为一辊多次成像装置。激光扫描后,印版辊筒上即形成静电图文。该图文能吸附特种高科技复印墨粉,像复印机那样,在静电消失的瞬间,印版上的墨粉百分之百地转移到印刷品上,经加热固化即完成印刷,印版上丝毫不留墨迹。随着分色信号的不断出现,旧图文不断消失,新图文不断形成,转瞬即逝,连续不断地按照CMYK顺序或其它形式完成多色制版和印刷。该机一次最多印4色。


  4.印刷技术


  电子印刷版材不同,制版原理不同,印刷机构、印刷材料、油墨及印刷原理也大相径庭。


  1)无水胶印


  无水胶印版由硅基橡胶感光聚合物组成,感光制版后,图文部分具有优良着墨性,非图文部分具有独特的优良斥墨性。因而可以用于直接印刷工艺,大大简化了传统胶印间接印刷工艺,省却了橡皮辊间接传墨工序,彻底告别了令人头痛的水墨平衡,为数字式彩色直接印刷奠定了基础。由于图文部分系激光“刻蚀”,呈凹版状,着墨厚实,有效地改善了油墨传递质量,印品质量大大提高。该印刷系统为卫星式结构,由4色传墨系统、4个印版辊及一个压印辊组成,4个印版辊筒共用一个压印辊筒进行直接印刷。分色数字信号按CMYK顺序或其它方式传至制版印刷系统及传墨系统,4个印版辊按顺序同制版,传墨系统也同时按相应顺序输墨,纸张经4个印版辊筒完成4色印刷后自动收纸,每次最多连续印4色。若要进行特种(防伪、荧光、全银等色)印刷,必须重新处理原稿,再分色、制版、换墨后,才能重新套印,整个过程速度极快,完全由电脑自动控制,激光定位,套色精密准确,印刷品精美绝伦。


  2)静电成像喷墨间接印刷


  该印刷系统综合了胶印间接传墨工艺、静电喷墨工艺和神奇的高效着墨传墨工艺组合而成的间接印刷系统,由6色喷墨系统、一个印版辊、一个橡皮辊和一个压印辊组成。油墨为特种高科技静电液态油墨,经6色静电作用下粘附在印版图文部分,没有静电的非图文部分滴墨不粘。由于墨滴极细微,加上静电作用,即不会糊版,也不会丢失网点。输墨结束,印版与橡皮辊接触的瞬间,静电消失,图文也消失,印版上的油墨以其特有的粘性百分之百转移到橡皮辊上,橡皮辊上的油墨随即百分之百地传递到纸上,印版和橡皮辊上不留任何墨痕。这就为同一印版制作第2、第3等分色版不返底奠定了坚实的基础,也是该印刷机能完成单印版多色印刷的关键,同时也省却了繁重的换版、换墨、洗橡皮等劳动,节约大量时间,还省却了传统间接印刷需要水或润版液的烦恼。由于油墨特有的内聚力和蠕变特性,传递到纸上的油墨网点仍保持理想接触点的最佳状态,不会产生传统胶印工艺中网点丢失、乳化、糊版等弊病。第一色油墨刚转移完,第二色版面便已制好,继续传墨印第二色,循环往复,直至全部色印完,印品自动输出收集,再重复上述过程。整个过程速度极快,每个步骤几乎以毫秒计,电脑自动控制,激光定位,套色精密准确。


  印刷途中若有不满意的地方,可以随时停止印刷,重新进行修改、编排、再制版印刷,不用换版,快速简捷。这就是这类数字式彩色直接印刷系统的高科技神奇印刷工艺,也是该系统的基础。操作人员可以在印刷过程中根据印品状况及用户意图,随时修改版面。只要愿意,每张印品都可以不同,张张都有新的创意,油墨的高质量及传递的精确,使印刷品墨层厚实,网点清晰,层次分明,色调丰富,立体感强,令传统印刷叹为观止。


  3)静电成像直接印刷


  该印刷系统由一个印版辊筒,定影辊筒和4色传墨系统组成,印刷原理与普通复印机相似,该机印版辊筒与普通复印机感光鼓不同,系由高科技特种感光材料制成,传递快速,在印版图文的静电作用下,墨粉被吸附在印版图文部分,没有图文的印版空白部分滴墨不粘。由于墨粉极细微,既不会糊版,也不会丢失网点。输墨结束,印版与纸接触的瞬间,静电消失,版面上图文消失,印版上的墨粉以其特有的粘性转移到纸上,经定影辊处理后完全牢固地粘在纸上,准备印下一道色。印版辊筒和定影辊筒上不留任何墨痕,这就为单印版制作第2、第3等后面多道分色版不返底奠定了坚实基础,也是该印刷机能完成单印版多色印刷的技术关键。同时还省去了换版装版、换墨洗版等繁杂的劳动,并节约大量时间。由于墨粉特有的内聚力和蠕变性,粘在纸上的墨粉网点仍能保持理想接触点的最佳状态,不会产生传统印刷工艺中网点丢失、乳化、糊版等弊病。第一色墨粉刚传递完,第二色图纹便已在同一印版上制好,继续传墨印第二色、第三色,循环往复,直至全部色印完,印品自动输出收集,再重复上述过程。整个过程速度极快,每道步骤几乎以毫秒计,电脑自动控制,激光定位,套色精密准确,若要印第二面,则通过电脑预先编程,控制系统就可按4色双面自动印刷,不用人工翻纸。


  印刷途中若有不满意的地方,可以随时停机,重新修改、编排,再制版印刷,不用换版,快速简捷。只要需要,每张印品都可以不同,张张都有新的创意。这就是这类数字式彩色直接印刷系统的高科技神奇工艺,也是该系统的基础。墨粉的高质量及传递精确,使印品墨层厚实,网点清晰,层次分明,立体感强,其印刷品几乎可以和凹印机媲美。


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