一、 什么是无压印刷

　　无压印刷/NIP（Non-Printing）是指在印刷时无需加工压力的印刷方式，又称无版印刷。由于无压印刷的重要特性是不使用带有固定信息的印版，所以可以生产岀每一张内容都不同的印刷品，实现了传统印刷方式无法做到的可变信息印刷。无压印刷的应用是当今数字印刷的技术基础，具夺即时印刷、个性化印刷的优势，正以强劲的生命力获得应用普及。

　　二、 无压印刷工作流程

　　实际上，无压印刷是数字印刷的一种外在表现形式，从广义上讲与数字印刷的工作流程类似，其工作流程描述如下：

　　图文信息采集→图文编辑处理→页面排版→拼大版→建立输出数据文件→RIP→数字印刷机→数字印刷品

　　狭义上讲，不同的无压印刷技术的工作流程不不尽相同，但基本流程类同，包括好下步骤：
　　1. 成像：生成不可同见的潜影。
　　2. 上墨/显影：将色粉转移至潜影表面，生成可见影像。
　　3. 色粉转移：将可见影像转移至承印物表面。
　　4. 定影：使影像固定。
　　5. 清洁成像系统：去掉多余色粉，为成像系统下一次成像做好准备。
　　在实际的无压印刷中，也可以采用中间载体来实现油墨的转移。

　　三、 几种常用的无压印刷技术

　　无压印刷可以采用多种成像技术，根据成像特性实际分为如下几种：静电成像、离子成像、磁记录成像、喷墨、热敏成像、电子成像/场效应成像、照相成像等。这些印刷方式的成像原理概述如下：

　　（一） 静电成像印刷
　　静电成像印刷

　　静电成像是指如图一所示，在光导体表面采用激光扫描方法形成静电潜影，再利用与静电潜影相反的带电色粉与潜影之间库仑力的作用来实现潜影的可视化，最后将色粉转移至承印物上完成印刷过程。静电成像印刷中，光导体（光导鼓或光导带）是图像载体，其品质选择非常重要。

　　从上图可知，静电成像的过程如下：

　　准备工作：通常采用光晕放电的方法，使光导体表面均匀带电。
　　1. 成像：采用激光或LED光束照射光导体表面，消去照射部分的电荷，在光导体上形成静电潜影。要求光导体涂层对光的敏感度必须与成像系统的波长范围相适应。
　　2. 显影：利用静电场力使与潜影电荷极性相反的色粉吸附在潜影上，在光导体表面形成可见影像。
　　3. 色粉默转移：影像可直接或借助于中间载体转移到承印物上，使影像与城印物密接，在承物反进行与色粉极性相反的电晕放电，使色粉吸引到承印物上。
　　4. 定影：也叫色粉固着，通过加压或加热的方式，使色粉颗粒牢固附着于承印物表面，得到稳定的影像。
　　5. 清理：除去掉光导体表面的残余色粉，为下次成像作准备。

　　（二） 离子成像印刷

　　从上图可知离子成像过程如下：
　　1. 成像：周围大气通过离子源生成带电的原子或分子，由高压数字图像信号控制转移至成像系统表面形成潜影。
　　2. 显影：色粉转移使离子潜影变为可见影像。
　　3. 影像转移：由压印滚筒辅助将影像转移至承印物表面。
　　4. 定影：疝光源熔化色粉进行定影。
　　5. 清洁成像滚筒：可儾机械或电力设备清洁成像系统，由于成像鼓表面带有绝缘体涂层而机械硬度较大，也可以使用效率较高的刀片清洁系统。

　　离子成像印刷中，需要注意的是：
　　1. 需要夺特定的定影装置：疝光源
　　2. 空气湿度高易引起弧电压，从而导致离子损耗。故控制空气湿度较关键，应常对成像系统进行加热，或将其置于惰性气体中。

　　（三） 磁记录成像印刷

　　原理：依靠磁性材料的磁子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，实现潜影的可视化。

　　由上图可知，磁记录头与成像过程如下：
　　1. 成像：由磁记录头与成像鼓密接完成。外部磁场引起成像系统成像层的磁子（偶级子）第一把重新定向排列形成磁性潜影。
　　2. 显影：显影装置由一个旋转的磁性套筒将色粉转移给一个刀状的组件，再转移至成像系统。注意：由于色粉只是靠磁场而附于潜影表面，很容易吸附过量色粉，所以增加一个提高图像质量的磁性机构，该机构由一个旋转的磁性机构，该机构由一个旋转的磁性套筒、一个静止的永久磁性介质及一个抽取装置组成。
　　3. 转移：高压下将成像表面的影像转移至承印物上。
　　4. 定影：热辐射熔化色粉定影。
　　5. 清洁成像鼓上的磁性潜影：由檫试磁介质的生一个与原稿场相反的磁场，从而使成像鼓表面达到无磁性的过程。

　　注意：由于色粉缘故，磁记录成像不适合纯色和亮色调印刷，一般用于黑白印刷或暗调较多的印刷。

　　（四） 喷墨成像印刷

　　除了静电印刷外，另一种较常见的无压印刷即为喷墨印刷。是指对原稿进行数字化处理后将信号存储在计算机内，每次印刷时，这些图文的数字化信号控制喷墨装置，使墨滴按照给定的信号喷射到承印物的印刷方式。分类如下：

　　1. 连续式喷墨印刷：连续不断喷射墨流，不印刷时，由一个专用的腹腔来喷射岀来的墨水，经过滤后重新注入墨水箱中，以便重复利用。具体喷墨原理：墨水通过压电震荡器激励电压的幅度可产生较多的微墨滴，墨滴的尺寸和间隔取决于墨嘴直径、油墨的黏度、表面张力及震荡器的频率。这种徽墨滴被充电，然后直流电的作用下发生偏转，射到承物上形成图文。不充电的墨流不发生偏转，重新流入墨水系统供再利用

　　2. 按需喷墨印刷/间歇式喷墨印刷：图像信号直接控制喷嘴，只有形成图像的部位产生墨滴。分三种：
　　a） 热感式按需喷墨印刷：在喷嘴内有液体油墨，它的底部有一块加热器，在图文信号电脉冲的作用下加热器使墨液受到热气化，产生一个气泡，形成一个墨点向外喷射。电脉冲解除后，气泡冷却液化，这样，一个电脉冲信号产生一个墨点。这种喷墨方式又叫气泡墨印刷。
　　b） 压电式按需喷墨印刷；在喷嘴的外面裹有一层压电晶体，用数字信号对压电晶体进行冲放电的控制。压电晶体在激励电压的作用下，发生弯曲变形，表面向墨水腔面凸起，压电晶体产生的变形力推动墨水喷岀喷嘴，当晶体放电时，月牙形收缩产生气压，准备一下次喷射。

　　c） 静电式按需喷墨印刷：在吃喷头和承印物之间形成一个电场，由图像信号控制的电流使墨滴从喷头释放，并在静电场中沿特定路线至承印物上，墨滴大小由数字信号控制的脉冲流决定。

　　（五） 热敏印刷

　　热敏印刷具体分类如下：
　　1. 直接热敏印刷：热敏印刷机印刷头上的加热元件与专门的热敏纸相接触，由印刷信赖控制的加热元件产生瞬时放热，使热敏纸受热变色，在热敏纸上形成所需的点阵符号和图形的一种印刷方法。主要用于传真机及条码印刷。
　　2. 转移热敏印刷：主要信赖于施主色带有存在（带有石蜡或特殊聚合物的色粉涂层）。通过使用数字式数据驱动热打印头，将施主色带上的干式油墨点转移至承印上的技术。分为热转印和升华热转印：
　　a） 热转印：使数字数据驱动的热压头与施主色带接触，由于热压头的作用，施主色带从反面被加热，染料熔化，一定压力下，转移至承印物表面。
　　b） 升华热转印：精确术语应为染料分散热转印（dye diffusion thermal transfer/D2T2）。使添加了升华染料层的施主色带有特殊涂层的承印物通过加有一定压力的热压头及压辊，这时由于热压头的作用，转印膜从反而被加压，染料升华，转印并定影于承印物上，形成图像。升华热转印中，施主色带与承印物之间一般有一定间隔。

　　（六） 场效应成像印刷/电子显影成像印刷

　　这种印刷需要特殊涂层的承印物。是一种不需要专用成像系统，而直接在承印物表面成像的一种印刷方式。承印物表面是一种薄膜绝缘介质，电荷由数字信号控制的记录头沉积在记录表面上，以在薄膜绝缘全上形成静电潜影并产生强的静电场，静电场使油墨吸附在其上而生成图像。

　　该种印刷机结构简单，印刷速度较高。但需要特殊的承印物，并且使液体色粉了对系统提岀了一定要求。

　　（七） 照相成像印刷

　　主要指生成图像时采用了照相的原理，将照相术中的模拟图像转换成数字信号控制生成的图像。是用激光将数据的信息控制生成的图像。是用激光将数据的信息曝光到感光材料上再进行显影处理的，所以该种印刷方式也需要有特殊涂层的感光纸。首先将波长不同的R、G、B三激光对色膜进行曝光，然后在色膜上均匀布少量的水，再与显影片密接，作热显影处理，在热显影过程中，由于化学反应，生成Y、M、C色素，并转印到显影片一，最后将色膜剥离，即可得到一张彩色样张。因此，利用照相原理进行印刷的方法其实是一种混合技术的应用。

　　四、 总结

　　从上述几种常见的无压印刷技术的成像原理可知，每种技术都有应用上的优点和局限性。在实际生产应用中，多种技术的混合化、一体化是印刷技术的发展趋势，也是数字印刷技术未来的发展发向。

 

[时间：2006-11-30  来源：广东印刷]