特种印刷1特种印刷传统印刷:平、凸、凹、孔;数字印刷:静电、喷墨;印刷五要素:原稿、印版、油墨、承印物、印刷机械。第一章概述1、定义:特种印刷指采用不同于传统印刷技术或工艺的方式,将图文信息或其他信息转移到相应的承印材料上,以实现一定功能的综合技术。2、特点:①概念的相对性和时代性(以传统印刷方式为基础);②版材的多样性(传统印版是稳定的、物理的、固定的,而特种印刷印版的材料、形式多样,甚至数字显影方式);③施印方式的灵活性(传统印刷有压力或其他方式,以油墨或其他显示媒体的形式转移,压印方式平压平、圆压平和圆压圆,特种印刷不再受压力局限);④油墨的多样性(液晶、磁性、香味、导电油墨等特殊的转印油墨);⑤承印物的多样性(材质有纸张、塑料、金属、玻璃、陶瓷、搪瓷、皮革、纺织品和合成树脂纤维等,承印材料性质外部被扩展,不在局限于平面物体);⑥印刷设备的专用性(传统:印前处理、印后加工设备大体相同,特种设备有特殊要求)。3、分类:(1)按印刷工艺分类:①无压印刷(NIP技术):采用不同于常规印刷的原理和工艺,完全实现数字化的作业,既无印版,又不需要印刷压力,也称非接触式印刷方式。静电印刷、数字印刷、离子印刷、喷墨印刷、电子印刷等;②立体印刷:全息立体印刷、普通立体印刷、变画面立体印刷;③转移印刷:特征是使用可变形的转移胶头(转移头是印版)转移油墨至承印物,针对某些承印物不便于直接在其上进行印刷。直接转移、热转印、湿转印、压力转印、贴花印刷和不干胶商标印刷等。(2)使用材料分类:①印版的材质(金属、木材、玻璃和合成树脂等);②印刷的油墨(光敏油墨、珠光油墨、液晶印刷、磁性印刷等);③承印材料性质、形状(承印材料广泛,有平面和曲面两种)。(3)印品使用功能分类:①有价证券印刷(各种金融债券的印刷);②防伪印刷(为防止防伪而设计的一些特殊商标);③其他印刷(盲文印刷、电路板、集成电路、太阳能印刷等)。4、应用:工业生产、文化生活、经济活动、宣传广告第二章传统印刷原理与特点一、平版印刷(长墨路,油墨粘度大,膜层厚度小,需碾布)1、原理:①有水胶印:油、水不相溶原理,先上水(润版液)后上墨,把橡皮布上的图文转印到承印物上面;②无水胶印:无需润版液。印版表面和材料不同,空白部分不吸墨,图文部分涂布油墨状态。2、特点:①空白部分与图文部分几乎在同一平面上;②间接印刷方式;③多色套印,印刷幅面范围广,分辨率较高,画面平整,色彩鲜艳;④墨层较厚,在线条、实地的印刷效果和色彩饱和度不及其他方式,色差控制难。3、印版种类:①蛋白版;②平凹版;③多层金属版:双层平凹版、三层平版、多层平版;④预涂感光版(PS版):版基为铝版,铝版经电解粗化、阳极氧化、封孔等处理,再在版面上涂布感光层,制成预涂板。(我国通用阳图PS版)。工艺为曝光—显影—除脏—修版—烤版—涂显影墨—上胶。采用重氮化合物感光剂,按感光层的感光原理和制版工艺分为阳图型和阴图型;⑤干式剥离型PS版。4、平版胶印机:①单张纸胶印机:输纸、印刷部分、很多墨辊使墨变稀、收纸特种印刷2部分);②卷筒纸胶印机:给纸机、印刷机组、干燥冷却(防止热变形,冷却辊通冰水)装置、折页裁切装置;三滚筒型、四滚筒型(B-B型双面)5、工艺:用纸准备、调配油墨、试印和印刷二、凸版印刷1、原理:图文部分凸起,空白部分凹陷2、特点:①墨色鲜艳饱满,墨层厚实,图文清晰;②印版也可用于电化铝烫印以及凸凹版压印;③承印材料十分广泛;④采用铅的重金属污染。柔性版印刷。3、①印版种类:活字版、照相凸版(线条凸版、网线凸版、彩色凸版)、感光树脂版(网点精细)。②印刷设备:平压平行凹版印刷机(印版和压印版都是平,手动送纸)、圆压平型凹版印刷机(印版是平的,图文信息更好掌握)、圆压圆型凹版印刷机(铅版,印刷速度较高,印量很大的报纸、书刊内文、杂志等)。4、工艺:图文处理—印版制作—印前准备—装版—垫版(包衬材料:提供弹性)—印刷[用过版纸试印刷、叠印顺序(先淡后深,三个原则:遮盖力强的油墨先印;主色版后印;黏度高的先印)]—印后加工三、凹版印刷(特殊装置:刮墨刀,保证油墨转移的清洁)1、原理:采用短墨路(油墨稀)输墨系统的直接印刷方式。印版图文部分凹下,空白部分突出并在同一平面上,利用凹下的网穴转移油墨,用转移到承印物上的墨量的厚薄来表现不同的阶调层次。刮墨刀:传输油墨装置,保证油墨均匀分布及空白部分的清洁性。2、特点:①墨层厚实,层次表现丰富细腻;②适印范围广;③自动化程度高;④耐印力高(金属辊上进行雕刻)。3、凹印版制作(1)照相凹版(影写版),加工方式为腐蚀和烛光:工作流程:照相—修版—拼版—晒版—过版—填版—腐蚀—打样—整版—镀铬。阳图:明暗与原稿一致;二次晒版:第一次晒网线,第二次晒阳图。碳素纸:晒版感光材料,纸基和表面涂有混合颜料色素的白明乳胶剂。碳素纸敏化处理:把碳素纸放入4%的重络酸钾溶液中浸渍3分钟,取出后干燥,使其表面具有感光性能。晒网线:网屏(白线网屏),玻璃和网片两种质地。过版:湿法和干法两种,把已晒网线和图像的碳素纸粘附于印版滚筒上的工艺。(2)照相加工凹版(一次晒版,网目半色调阳图底片)工艺流程:钢印版滚筒准备—脱脂、去除氧化层—涂布感光液—网点阳图底片晒版—显影和冲洗—涂墨(黑墨,品质检验)—腐蚀—冲洗—脱膜—镀铬。过版:把以晒过网线和图像的碳素纸粘附于印版滚筒上的工艺。有湿、干法。(3)电子雕刻凹版电子雕刻机工作原理:扫描头对原稿(分色胶片)进行扫描,从原稿上反射回来强弱不同的光信号,经过光电转换器使光信号转换为电信号,再通过放大器和数据处理,使光的强弱(光信号强对应印版上凹孔面积大而深)转换为电流的大小,控制雕刻头在铜滚筒上进行雕刻。4、印刷设备(平板式和滚筒式)(1)给纸部分(由印版滚筒和压印滚筒)压印形式:标准型和顶压滚筒型(增大压印滚筒和承印物之间的压力)。(2)输墨部分:油墨用溶剂型液体油墨。采用短墨路输墨方式供墨。给墨方式分为浸泡式、墨斗式、喷墨式。特种印刷3(3)干燥装置:干燥滚筒型和热风干燥式。(4)附属装置5、凹版印刷工艺:印前准备—上版—调整规矩—印刷—印后加工。四、柔性版印刷1、原理:属于凸版印刷中的一种,采用短墨路的网纹辊传墨机构。油墨转移机理:低粘度、高流动性的液体油墨从墨槽传递到网纹辊上,网纹辊表面雕刻有许多细小的凹槽以吸附油墨,多余的油墨则被刮墨刀(钝)刮除。网纹辊与印版滚筒相接触,凹槽内的油墨便涂布到柔性版表面凸起的图文部分,在印版滚筒与压印滚筒的轻压力作用下,印版上的油墨便转移到了承印物表面上。2、特点:①印版结构:其图文部分凸起,高于空白,具有凸版印刷特点;②油墨转移:柔性橡胶面与承印物相接触,具有胶印橡皮滚筒特性;③输墨装置:与凹印相似的刮墨刀输墨机构,具有凹印特性;④柔软可弯曲,富有可弹性(印版);制版周期短,费用低,设备简单;加网线数低,精度低,适合以文字线条稿为主的产品;复制的阶调范围较窄。适合文字、图形。3、印版:(1)种类:①雕刻橡胶版;②铸造橡胶版;③感光树脂版(固体和液体之分);④数字感光树脂版(CIP直接制版);⑤3D打印柔印版。(2)版材特性分析(主要指标):①橡胶版材;②感光树脂版:硬度(小)和弹性(大)相对固定,厚度(0.95mm-7mm),浮雕的深度(不适合会导致油墨糊版或图文局部因压力而损坏),印版特性。(3)印版制作:①固体感光树脂版:工艺流程:阴图片准备—裁版—背面曝光—正面曝光—冲洗(显影)—干燥—去粘—后曝光;②液体感光树脂版:工艺流程为铺流感光树脂—背面曝光—正面曝光—回收感光液—显影冲洗—干燥与后曝光。4、印刷设备柔性版印刷机分为卫星式(共用压印滚筒,需干燥装置)、层叠式(上下层)、机组式(依次排开、占空间,使用方便、主流)输墨系统:溶剂型油墨或水性油墨,属于低粘度液体,采用网纹辊(硬质版材)的短墨路输墨系统,由墨斗、墨斗辊、网纹辊和刮墨刀(凹、柔、丝都有)组成。五、丝网印刷1、原理:孔版印刷。在丝网印版上,图像部分网孔能够透过油墨,在印刷过程中,通过刮板(橡胶、木制、头钝,挤压油墨并传输)的挤压作用,油墨漏印至承印物上形成图文部分;印版上非图文部分的网孔制版过程中被堵死,不能透过油墨,在承印物上形成空白部分,完成油墨转移。2、特点:①承印材料适印性强;②色彩饱满厚实;③设备和加工成本小。3、制版(手工制版和感光制版法)感光制版:先在绷好的丝网上涂布感光液,形成感光版膜,然后利用感光材料的光硬化性,将阳图底版密和在版膜上晒版,经紫外线曝光、显影、冲洗得到印版。过程:进料—刮墨板下压—刮墨—刮墨板抬升—取料—回墨板下降回传墨等。第三章特种印刷原理与工艺3.1、喷墨印刷(非接触式无压印刷NIP技术)一、1、特点:①短版印刷,生产周期短;②实现可变数据印刷,定制印刷;③非接触无压印刷方式,承印材料广泛;④远程印刷,通过互联网传输提供远程印刷服务;⑤印刷数字集成化管理。特种印刷42、喷墨印刷分类:①连续式(二元偏离、多远偏离);②按需式(压电式、热气泡式、静电式、声控式)。二、原理:首先将要处理的图文信息通过输入设备输入到电子计算机中,经电子分色系统编辑处理后,存储的图文信息输入喷墨印刷机,再通过特殊的装置,在电子计算机的控制下,由喷嘴向承印物表面喷射雾状墨滴,根据。1、连续式(1)二值偏转连续二值:喷墨过程中的墨滴处于两种状态,充电和不充电原理:通过对印墨施以高频震荡压力,使印墨从喷嘴中喷出形成均匀连续的微滴流。在喷嘴处设有一个与图形光电装转换信号同步变化的电场。喷出的墨滴在充电电场中有选择的带电,当液滴继续穿过偏转电场时,带电的液滴在电场力的作用下偏转,进入到油墨回收装置进行循环使用,不带电的直接落在承印物上形成图像。(2)多元偏转连续多元喷墨系统中,墨滴有不同的电荷,在偏转板之间根据电荷强度的不同产生不同大小的偏转,从而形成印迹。此技术能调节墨水的流动特性,从而使其应用于灰度图(条码、标签,效率高)的喷墨印刷。2、按需喷墨:DOD只在印刷图像需要时才产生墨滴。(1)热泡式墨水通过细喷嘴时,由计算机控制一根加热电阻丝,利用电流瞬间将墨水加热到260℃左右的高温,致使印墨汽化(雾)形成一个气泡,并将喷嘴处的墨水挤压推出喷射到承印物表面,形成图案或字符。(2)压电式由计算机控制在压电材料上强加一个电位,使压电材料在电场方向产生压缩,在垂直方向产生膨胀,从而使印墨喷出,压电晶体震荡主要利用压电晶体在电场作用下。。。三、喷墨用纸张1、分类(1)表面施胶喷墨用纸张(价格便宜,印刷质量较差,作为办公用纸)(2)经涂印无光喷墨用纸张(用于印刷一般的广告、招贴、宣传画等)(3)经涂印高光喷墨用纸张(照片级)2、性能:均匀一致、涂布效应;要求表面具有很强的油墨吸收能力和油墨吸收速度;墨滴印迹的直径适当小,越圆越好。四、油墨由色料、连接料和添加剂组成的液体溶剂。染料墨:表面能力强,色彩艳丽、均匀,亮度级别高,容易表现色调,适合室内;颜料油墨:合成,稳定性和持久性好,适合户外。五、加网技术(调频加网)优点:(1)网点出现概率随机,网点排列无规律,不会出现条幅加网的龟纹现象。(2)分辨率相同时,更高解像力。(3)网点面积小,图像复制清晰度高。技术问题:网点扩大问题最严重,质量控制难,对油墨、纸张要求高六、应用小幅面领域;中频率以上领域:数码打样、喷绘领域(低分辨率喷墨印刷方式)、数码印刷领域应用特种印刷53.2静电照相印刷技术(感光剂采用光导体物质见光后发生物理变化。)静电照相成像原理:用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜影,带电色粉所带电荷与静电潜影电荷相反,利用两者之间的库伦作用吸引色粉,实现潜影的可视化(显影:干式色粉),最后将色粉影像转移到承印物上,即可完成印刷。成像-(充电)着墨(潜像)-色粉(带负电)转移-熔化(定影)加热/加压-清洁加热加压的原因:色粉中含有的树脂类物质,加热/加压后熔融、黏结固着。分类:湿式色粉显影(高分辨率系统)HP-Indigo干式色粉显影(低分辨率系统)Xeikon、Xerox、Canno、IBM印刷工艺:1、