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墨粉和纸张:影响印刷质量的关键因素

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:墨粉转移到纸张后,液相载体成为多余;用转印辊筒转移墨粉时,载体会在转印辊筒上挥发,而不被转移到纸面。墨粉若不含磁性物质,墨粉输送则通过辊筒完成,受转移系统的电荷充电控制。双组分墨粉是由墨粉颗粒和载体球组成。墨粉被输送到感光导体受静电控制。墨粉熔融的温度条件[45],决定了对纸张形稳性、表面强度的要求。墨粉在纸面附着好,要求纸张、墨粉的表面化学匹配。

墨粉和纸张:影响印刷质量的关键因素

如上文所述,电子照相打印用的墨粉,通常为粉状物质,粒径一般约为5μm,粒径分布窄有利于提高分辨率。随着标称分辨率的提高,墨粉粒径也相应变小。墨粉粒径约为像素大小的1/5,分辨率若为600dpi,粒径约为8μm,分辨率若为1200dpi,粒径约为4μm。每个像素都由几个墨粉颗粒组成。

液相电子照相打印中,墨粉颗粒还可分散于液体内,例如,将墨粉颗粒分散于煤油载体内,粒径可以更小(小于1μm)[39],适合于高分辨率的应用。墨粉转移到纸张后,液相载体成为多余;用转印辊筒转移墨粉时,载体会在转印辊筒上挥发,而不被转移到纸面。

墨粉主要由颜料、热塑树脂、电荷剂组成。颜料赋予墨粉颜色,热塑树脂用于颜料在纸面的黏附,电荷剂可改善墨粉的电荷量。按照百分比计算,则热塑树脂的比例最大,通常在90%以上。

传统的机械印刷中,油墨的输送和转移,是由油墨流动、辊面墨层分裂实现,而粉状墨粉的转移,则需要采用不同的技术。墨粉转移需借助黏附力、电场力和磁力等完成。使用墨粉的另一个问题,是如何给墨粉作电荷充电。

考虑到上述两个因素,一般可采用两种墨粉技术:

①单组分墨粉;

②双组分墨粉。

单组分墨粉可能含有磁性物质,墨粉在磁力作用下,被从墨粉盒输送到感光导体的显影区域。墨粉若不含磁性物质,墨粉输送则通过辊筒完成,受转移系统的电荷充电控制。

双组分墨粉是由墨粉颗粒和载体球组成。载体球粒径约比墨粉大一个数量级,为表面有很薄聚合物涂层的金属颗粒。载体球与墨粉颗粒接触,通过所谓的摩擦生电,给墨粉颗粒进行电荷充电。墨粉被输送到感光导体受静电控制。

墨粉的特征参数有:

①粒径大小;(www.xing528.com)

②电荷质量比;

③表面化学特性;

④黏弹性特性。

墨粉粒径小,则图像锐利、分辨率高、实地打印均匀,但是对显影条件的要求高,过程的稳定性可能变差。墨粉的电荷质量比须在显影要求的公差范围内,避免在背景区域看到墨粉沉积而产生光学噪声。墨粉在打印图文的边缘散落,如图4-15所示[40],是电子照相打印的特征,这与墨粉的粒径大小、电荷/质量比都有关。

图4-15 电子照相打印的样张[40]

墨粉颗粒的熔融行为,受墨粉的热塑特性、表面化学特性、黏弹性等影响,决定打印后纸面墨粉的机械特性和表面结构。熔融条件应能使连结料软化,在纸张表面黏附。墨粉必须经过“熔化”,才能获得打印的光泽度[41]

电子照相打印对纸张提出特殊要求,要求纸张具备优化的纸张特性[42,43]。电子照相打印利用了静电,纸张的运行适性因而特别重要;纸张应有足够高的导电性[44],在打印机上经静电消除导线去除静电后,纸张没有过多的静电聚集,进而避免纸张之间发生粘连,不在打印机内发生卡纸;而打印的图文质量,则要求纸张具有一定电阻,用以保持墨粉转移所需的电场[44]。这两个因素一起决定了纸张电阻的公差范围。感光导体上的墨粉须全部转移到纸张,防止“清除残余墨粉”之后,感光导体表面仍有残余墨粉,下一张打印时纸面出现重影。纸张随着水分的增加,电阻成指数速度下降。

在实地打印区域,纸面的墨粉量为5~10g/m2。纸张的导电性如果过高,墨粉会在纸面方向扩散,而产生图文细节的失真。纸张的水分含量和摩擦力同样重要:水分含量显得重要,是因为水分含量影响纸张电阻;纸张输送主要依靠摩擦力完成,因此,纸张的摩擦力须处于一个特定的范围内。

墨粉熔融的温度条件[45],决定了对纸张形稳性、表面强度的要求。熔融温度越高,对纸张的形稳性要求、表面强度要求也越高。纸张热稳定性也有影响,形稳性不好会产生纸张翘曲、起褶,或在双面打印时图文质量受损。熔融时纸张表面软化,可能使纸张在背辊上黏附,而产生表面颗粒脱落,在打印机的辊面聚集。

墨粉在纸面附着好,要求纸张、墨粉的表面化学匹配。随着打印分辨率的提高、相关墨粉粒径的减小,纸张的表面平滑度也显得更加重要。分辨率的提高对纸张的其他特性,如纸张结构、电学特性、热稳定性等的小尺度均匀性,也提出了新的要求。

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