CN112148238A

CN112148238A - 数字激光无墨彩色印刷方法

Info

Publication number: CN112148238A
Application number: CN202011010250.5A
Authority: CN
Inventors: 李学东; 孟唯娟; 陈磊
Original assignee: Qingdao Hengxing University of Science and Technology
Current assignee: Qingdao Hengxing University of Science and Technology
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2020-12-29

Abstract

本公开涉及图文信息印刷技术领域，特别涉及一种数字激光无墨彩色印刷方法。在本公开提供的数字激光无墨彩色印刷方法使得在印刷过程中能够提高印刷效率，避免使用油墨印刷；并且还能够较高精度地还原图文的信息内容，提高印刷的质量，满足市场需求。

Description

数字激光无墨彩色印刷方法

技术领域

本公开涉及图文信息印刷技术领域，特别涉及一种数字激光无墨彩色印刷方法。

背景技术

一般来说，激光阵列中的激光头越多，完成扫描或曝光的时间也就越短，印刷速度就越快，并且印刷质量会更好。反之，完成扫描或曝光时间越长，印刷速度就越慢，印刷质量也就会越差。

发明内容

本公开的一方面提供了一种数字激光无墨彩色印刷方法方法。所述数字激光无墨彩色印刷方法包括如下步骤：

获取待印刷的数字图文信息；

对所述图文信息进行调整处理，以得到能够为激光打印设备识别的激光打印信息；

给所述激光打印设备中的的每个印刷色彩均设置一激光阵列；

通过所述激光打印信息形成于所述激光阵列对应的开关信息；

基于所述开关信息，控制所述激光阵列在承印物上进行激光照射，以得到带有图文的承印物。

进一步，所述获取待印刷的数字图文信息的步骤包括：

通过印刷设备具备的扫描系统对图文进行扫描，已获得扫描信息；

对所述扫描信息进行数字化处理，以得到所述数字图文信息。

进一步，所述对图文信息进行调整处理，以得到能够为激光打印设备识别的激光打印信息的步骤包括：

利用图像处理软件和版面处理软件对所述图文信息进行排版处理，以得到符合预设版面要求的版面信息；

对所述版面信息进行分色、加网、拼版、蒙版处理，以得到中间信息；

将所述中间信息栅格化，以得到能够为激光打印设备识别的激光打印信息。

进一步，所述印刷色彩至少包括黄色、品红和青黑色。

进一步，在印刷时的顺中，所述激光阵列中的低温的激光阵列先于高温的激光阵列进行激光照射。

进一步，每个所述激光阵列中的激光头的排列方向垂直于所述承印物在印刷时的移动方向。

在本公开提供的数字激光无墨彩色印刷方法使得在印刷过程中能够提高印刷效率，避免使用油墨印刷；并且还能够较高精度地还原图文的信息内容，提高印刷的质量，满足市场需求。

附图说明

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于示例的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

图1是本公开一实施例所展示的数字激光无墨彩色印刷方法的步骤流程图；

具体实施方式

通过上述说明可知，在激光印刷领域，激光阵列中的激光头越多，完成扫描或曝光的时间也就越短，印刷速度就越快，并且印刷质量会更好。反之，完成扫描或曝光时间越长，印刷速度就越慢，印刷质量也就会越差。

然而，从对于整个彩色印刷领域来说，现有的彩色印刷技术常常面临如下三方面的问题：

一方面，从原材料制作到出版，再到印刷过程及后工序整饰来说都存在着较大的污染问题。这列问题导致印刷车间的工作环境恶劣，操作人员难以适应印刷车间的工作环境。

再一方面是，彩色印刷行业的门槛较高。用来实现印刷的印刷机非常庞大，也非常昂贵，对场地要求和资金要求都比较高。并且由于油墨材料的占用，导致印刷企业的流动资金量适中保持在高位。

最后一方面是，现有的印刷生产周期长，最少需要长达一周的印刷时间，效率非常低，难以满足市场上的巨大需求。

现有技术中的印刷工作主要设计以下几个过程：

其一，计算机图文信息处理及输出技术：目前，图文信息处理技术已经是较成熟的技术，已经在印前工序中得到了广泛应用，主要包括原稿图文信息的数字化、图文数字化信息的处理及图文数字化信息的输出等。

原稿图文信息的数字化主要是对模拟图像信息在空间上或幅值上进行离散化处理，方法是将图像信息均匀的分割成若干个大小相同的图像单元(即像素)，且将连续的像素转化为离散的可以记录的整数值，这样就可以实现记录整幅图像的数字信息。原稿图像信息的数字化可以通过扫描仪扫描来实现的，扫描前，要确定决定图像细节的光学分辨率，用dpi表示，并根据光学分辨率确定扫描分辨率，最后确定颜色的密度范围、色彩深度、颜色校正、图像缩放倍率，检查色调灵敏度、去网选择等。图像的数字化信息主要用dpi(每英寸点数)和ppi(每英寸像素数)表示。扫描仪扫描产生的图文数字化信息输入计算机储存。

其二，图文数字化信息的处理，分为图像色彩信息处理和版面信息处理。图像色彩信息处理主要是通过计算机中安装的photoshop软件对图像信息的处理，确定图像最长最佳阶调，提高图像清晰度，根据原稿的色彩基调确定令暖调，加强色彩对比，增加图像的远近景物色彩变化，控制颜色的灰平衡，最终获得最佳色彩再现。版面信息处理主要通过排版软件完成，排版过程中主要处理好反白文字、陷印、色彩选择等事项。

其三，图文数字化信息的输出，主要是通过图像光栅处理器(RIP)完成的，RIP通过接收从计算机传送来的以标准postscript语言描述的页面图文数据信息，将其翻译成输出设备所需要的光栅数据，然后输出到不同输出设备中(如照排机、CTP出版机、数字印刷机等)。RIP具有对postscript页面描述语言的兼容性，可以控制页面的解释速度及加网质量，支持跨平台数据输出，具有拼版输出功能和预视功能。

其四、激光控制技术：激光控制分为激光头的开关控制、激光温度控制和激光头输出区域的控制。

激光头的开和关，主要通过RIP输出的页面数据信息形成的调剂信号来控制其开和关，有像素的部分进行曝光加温，无像素的部分关闭激光头。

激光温度控制主要是指控制激光照射到承印物表面上的表面温度。由于激光所产生的热量大小主要取决于激光的发射功率。激光发射功率越大，则激光产生的热量越多，承印物表面温度越高；反之，激光发射功率越小，则激光产生的热量越少，承印物表面温度越低。作为产生热量的激光由激光阵列来完成，每个色组配备一套能激发固定波段的激光的激光阵列，激发激光的波段及红外激发剂的确定必须保证其产生的温度可以满足本色组热敏变色颜料的感温温度要求(如该色组热敏颜料感温温度是15度，则其激光波段是808nm)。激光发射到承印物表面的温度的控制可以由一个带有芯片的温控器来实现

激光头输出区域控制，主要是因为激光头本身的特点而决定的，由于激光头的扫描或曝光面积很小的限制，极短的时间内是无法完成大面积版面图文的扫描或曝光的，只有采用多束激光头，形成激光头阵列，才能满足印刷的需求(具体见附图)。一般来说，激光头越多，完成扫描或曝光时间越短，印刷速度就越快，印刷质量就越高；反之，完成扫描或曝光时间越长，印刷速度就越慢，印刷质量就越差。谈到激光头阵列，就牵扯到每个激光头可以控制的最佳区域，控制的区域大小以满足印刷速度和质量为佳，一般来讲一束激光控制的宽度相当于激光束的聚焦范围，一个激光阵列可以控制n倍的激光束聚焦宽度(n代表激光阵列的行数)。数字激光无墨彩色印刷工艺使用的承印物是一种特殊承印物，这种承印物的特点是在其上涂布热敏变色涂料。这种涂料要求选用不可逆热敏温变材料，且在不同温度下(有一定温差)分别可以由无色变色为品红色、青色、黄色、黑色。承印物的制造技术包含了热敏变色涂料的制作技术、纸基和涂料的热传导控制技术、涂布技术等。

其五，热敏涂料显色技术、涂料及涂布技术：数字激光无墨彩色印刷工艺使用的承印物是一种特殊承印物，这种承印物的特点是在其上涂布热敏变色涂料。这种涂料要求选用不可逆热敏温变材料，且在不同温度下(有一定温差)分别可以由无色变色为品红色、青色、黄色、黑色。承印物的制造技术包含了热敏变色涂料的制作技术、纸基和涂料的热传导控制技术、涂布技术等。

热敏变色涂料的制作技术，目前已经有了技术基础，市面上已经开发了多种热敏变色材料，有不可逆的，也有可逆的，温变颜色也有几十种之多，但目前还没有专门用于数字激光印刷的温变涂料。该涂料中的四色热敏材料应具有一定的热敏温差，每个色的变色温度宽度较窄，变色明显稳定，色相纯净度高等特点。热敏变色涂料的变色机理主要是因为热敏材料中含有热敏变色的有机化合物，该化合物种类较多，已经发现的有三方甲烷类、荧烷类、螺吡喃类等，它们发生热敏变色的主要原因是受到热的作用后，化合物体系中的一个碳原子由sp3杂化态转换为sp2杂化态，原先被隔开的π体系转变为完整的π体系，吸收相应的光谱能量，从而使热敏变色材料由无色变有色。热敏变色涂料制作时，除了选择符合四色显色要求和温差要求的不可逆热敏变色材料外，还要考虑其热敏温度要明显高于环境温度。造纸时将它们均匀的混合到一起，形成单一涂料，然后涂布到纸张表面。

控制纸基和涂料的热传导控性主要是考虑网点、线条边缘的清晰度，如果热传导性太好，会导致网点增大，线条边缘变粗。这个问题的解决一方面要考虑解决激光的速度和热效率；一方面要求在热敏染料胶囊中添加的四种红外激发剂只能在各自固定波段激光下被激发，四种激光波段各不相同，且产生的热量温度范围较窄；最后要考虑热敏涂料的热传导阻隔技术，该技术主要通过将热敏材料和红外激发剂制成微胶囊，由于微胶囊内的热敏材料中添加的红外激发剂可以吸收激光而产生热量导致热敏材料变色，胶囊壁用隔热保温且透光材料制成，从而保证胶囊能够吸收激光，同时可以防止热量向激光照射点的周边扩散，由于四种热敏材料感温温度都较高，且感温温度范围较窄，所以即使胶囊壁保温效果不够完美，其产生的漫射热也无法使其他热敏材料变色。

另外，在涂料的涂布技术方面，由于热敏变色染料颗粒度可以达到0.2微米到0.7微米，完全符合涂布的需求，主要考虑形成四色的热敏变色染料的浓度及涂层厚度，要确保受热后有足够的呈色性。

本公开主要对激光印刷工序进行了创造性的设计，使得在印刷过程中能够提高印刷效率，避免使用油墨印刷；并且还能够较高精度地还原图文的信息内容，提高印刷的质量，满足市场需求。

如图1所示，本公开提供的数字激光无墨彩色印刷方法的内容如下：

在步骤S1中，获取待印刷的数字图文信息；

在步骤S2中，对所述图文信息进行调整处理，以得到能够为激光打印设备识别的激光打印信息；

在步骤S3中，给所述激光打印设备中的的每个印刷色彩均设置一激光阵列；

在步骤S4中，通过所述激光打印信息形成于所述激光阵列对应的开关信息；

在步骤S5中，基于所述开关信息，控制所述激光阵列在承印物上进行激光照射，以得到带有图文的承印物。

具体来说，本公开提供的数字激光无墨彩色印刷方法的第一项工作是信息处理，即主要通过印刷机上的图文扫描系统和计算机系统获取图文信息，并将图文信息数字化，通过图像处理软件(photoshop)和版面处理软件(例如ID，InDesign)将数字化的图文信息形成版面信息，通过信息处理系统(例如RIP,Raster Image Processor)对版面信息进行分色、加网、拼版、蒙版等处理，并将信息栅格化转化为激光控制系统可以识别的信息。

第二项工作是印刷，黄、品、青黑的每个印刷色彩都设置一套可以满足印刷尺寸的激光阵列(例如每个激光阵列中的激光头的排列方向垂直于在印刷时承印物的移动方向，而每个激光阵列中的激光头之间的间距在符合标准要求的前提下，可以保持排列长度于承印物的宽度方向一致)，且每个激光阵列的激光头发射的激光频谱都要满足各自的热敏显色材料的感温温度要求，印刷色序要求产生低温的激光阵列色组在前，产生高温的激光阵列色组在后。印刷机控制系统RIP通过其处理完成的栅格化信息控制相关色组的激光阵列的激光头的开和关，激光照射后瞬间产生预设温度的热量使热敏染料显色，从而完成印刷。

第三项工作是承印物传递控制，通过印刷机整体控制系统完成。

第四项工作是环境的控制，即温度、湿度数值为印刷标准温湿度，以防承印物变形。

最后一项工作是加工及整饰按照传统印刷品进行。

上述描述仅是对本公开较佳实施例的描述，并非对本公开范围的任何限定，本公开领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种数字激光无墨彩色印刷方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待印刷的数字图文信息；

2.如权利要求1所述的数字激光无墨彩色印刷方法，其特征在于，所述获取待印刷的数字图文信息的步骤包括：

3.如权利要求1所述的数字激光无墨彩色印刷方法，其特征在于，所述对图文信息进行调整处理，以得到能够为激光打印设备识别的激光打印信息的步骤包括：

4.如权利要求1所述的数字激光无墨彩色印刷方法，其特征在于，所述印刷色彩至少包括黄色、品红和青黑色。

5.如权利要求1所述的数字激光无墨彩色印刷方法，其特征在于，在印刷时的顺中，所述激光阵列中的低温的激光阵列先于高温的激光阵列进行激光照射。

6.如权利要求1所述的数字激光无墨彩色印刷方法，其特征在于，每个所述激光阵列中的激光头的排列方向垂直于所述承印物在印刷时的移动方向。