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數(shù)字印刷技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2010/8/15 6:37:49 人評論

數(shù)字化和網(wǎng)絡化是當今印刷技術發(fā)展的兩個基礎和主題,己經(jīng)貫穿整個印刷產(chǎn)業(yè),正在構筑一種全新的生產(chǎn)環(huán)境和技術基礎。數(shù)字印刷是印刷技術數(shù)字化和網(wǎng)絡化發(fā)展的一個新生事物,也是當今印刷技術發(fā)展的一個焦點。

一、數(shù)字印刷的定義

有很多報道和資料把數(shù)字印刷和印刷數(shù)字化混為一談。但是實際上兩者不是同一內容,有必要加以說明。從定義的角度出發(fā),數(shù)字印刷具有以下幾個典型的特征:

1、數(shù)字印刷過程是從計算機到紙張或印刷品的過程(Computer-to-Paper/Print),即直接把數(shù)字文件/頁面 (Digital File/Page)轉換成印刷品的過程。

2、數(shù)字印刷最終影像的形成過程一定是數(shù)字式的,不需要任何中介的模擬過程或載體的介入。

3、數(shù)字印刷印刷品的信息是100%的可變信息。即相鄰輸出的兩張印刷品可以完全不一樣,可以有不同的版式、不同的內容、不同的尺寸,甚至可以選擇不同材質的承印物,如果是出版物的話,裝訂方式也可以不一樣。

這里引申出兩個基本概念,一個是可變信息的印刷(VariableInformationPrinting),另一個是無版印刷(PlatelessPrinting)。實際上要想實現(xiàn)l00%的可變信息印刷,無版是必須的。從這個意義上講,以上三個特征并非相互獨立,而是相互關聯(lián)的三個方面。在上面的三個特征中,可變信息印刷與無版印刷是數(shù)字印刷的外在特征,最容易被大家接受,也是大家最熟悉的。也許有人要問,如果連印版都沒有了,數(shù)字印刷還能否歸類于印刷的范疇。答案是肯定的,因為無論從輸出速度來看,還是從印刷質量來看,數(shù)字印刷品與傳統(tǒng)的印刷品可以完全沒有任何差異。也許,我們不必花時間去討論數(shù)字印刷的歸屬問題,因為這本身不應該是一個問題,而應該討論如何修改印刷本身的定義,以適應技術的發(fā)展和變化。

二、數(shù)字印刷的系統(tǒng)構成

從總體上講,數(shù)字印刷系統(tǒng)的基本構成與傳統(tǒng)的印刷系統(tǒng)是基本一樣的,但它是一個全數(shù)字生產(chǎn)系統(tǒng),有自己的特點。

1、數(shù)字印刷是一個完全數(shù)字化的生產(chǎn)系統(tǒng),數(shù)字流程貫穿了整個生產(chǎn)過程,從信息的輸入一直到印刷,甚至裝訂輸出。

2、數(shù)字印刷把印前、印刷和印后融為了一體,從系統(tǒng)控制的角度來看,它是一個無縫的全數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字印刷系統(tǒng)猶如一臺“聯(lián)合收割機”,系統(tǒng)的入口(即信息的輸入)是數(shù)字信息,系統(tǒng)的出口(即信息的輸出)是所需形態(tài)的信息產(chǎn)品,如印刷品、書、雜志等。數(shù)字信息的來源有很多,可以是網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)字文件或圖像,印前系統(tǒng)傳輸?shù)男畔?,也可以是其他?shù)字媒體,如光盤、光磁盤、硬盤等等攜帶的數(shù)字信息。而且,數(shù)字印刷的產(chǎn)品種類也是多樣化的,既可以是商業(yè)印刷品也可以是出版物、商標、卡片,甚至包裝印刷品(個性化包裝印刷)覆蓋了相當廣泛的專業(yè)領域。數(shù)字印刷系統(tǒng)的系統(tǒng)連接主要依賴兩種方式,即網(wǎng)絡和數(shù)字媒體。它是一個完整的印刷生產(chǎn)系統(tǒng),由控制中心、數(shù)字印刷機、裝訂及裁切部分組成,所有操作和功能都可根據(jù)需要進行預先設定然后由系統(tǒng)自動完成。

3、數(shù)字印刷具備按需生產(chǎn)能力,可以根據(jù)具體要求,生產(chǎn)制作顧客需要的信息產(chǎn)品(如圖1所示)。

三、數(shù)字印刷生產(chǎn)過程及技術基礎

傳統(tǒng)的印刷生產(chǎn)過程是按照印前、印刷、印后,以及銷售環(huán)節(jié)中的倉儲、運輸,最后到顧客手中來進行排列的。在時間順序上具有非常嚴格的邏輯先后次序。整個生產(chǎn)過程都是以物理載體的轉換為特征,從原稿到數(shù)字文件,到膠片,到印版,最后到印刷品都是在不同物理載體之間的相互轉換。這就決定了傳統(tǒng)的印刷生產(chǎn)需要采用倉儲和交通運輸?shù)姆绞絹磉B接和完成不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及產(chǎn)品和中介載體的傳送、存儲和流通。所以,傳統(tǒng)的印刷生產(chǎn)是一個典型的以“模擬流程+倉儲+交通運輸”為技術基礎的一種生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式不可避免地要受到時間和地域的限制。而數(shù)字印刷卻不然,盡管它與傳統(tǒng)印刷一樣仍然需要必要的印前處理,但印前處理所形成的數(shù)字文件,頁面并不需要立即印刷輸出,而是按照數(shù)字方式存儲在系統(tǒng)中或通過數(shù)字網(wǎng)絡傳輸?shù)疆惖?,最后,根?jù)顧客的定貨需求再完成印刷輸出。顯然,這是一種建立在“數(shù)字流程+數(shù)字媒體/高密存儲+網(wǎng)絡傳輸”基礎上的一種嶄新的生產(chǎn)方式。當然,也不會像傳統(tǒng)生產(chǎn)方式那樣,受到時間和地域的限制。隨著技術的發(fā)展,實際上只要網(wǎng)絡覆蓋的區(qū)域,不管距離有多遠,都可以實現(xiàn)產(chǎn)品(數(shù)字文件/頁面)的實時傳輸,并按顧客的要求印刷輸出。因此,也可以說傳統(tǒng)印刷是“生產(chǎn)后再銷售”的生產(chǎn)模式,而數(shù)字印刷是“銷售后再生產(chǎn)”的生產(chǎn)模式。因此,數(shù)字印刷一旦與網(wǎng)絡結合就可以構筑一種全球范圍內的按需生產(chǎn)和服務的系統(tǒng),滿足逐漸發(fā)展成型的個性化印刷、出版市場的需要。

四、數(shù)字印刷的市場定位

數(shù)字印刷的市場定位在按需印刷和按需出版。信息的按需化服務是當今信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個趨勢,作為提供以圖文信息產(chǎn)品為主的信息產(chǎn)業(yè)的一個分支,印刷、出版以及包裝等也都在向著這個方向發(fā)展,按需印刷(on-demandPrinting)和按需出版(On-demandPublishing)就是這種發(fā)展的典型產(chǎn)物。嚴格地講,按需印刷廠按需出版應該同時滿足以下幾方面的要求:

1、在顧客需要的時間;

2、在顧客需要的地點;

3、印刷制作并提供顧客需要的印刷品/出版物。

傳統(tǒng)印刷是針對大眾需求的一種生產(chǎn)方式,靠質量和價格取勝。它的價格優(yōu)勢靠增大印刷數(shù)量來實現(xiàn),即隨著印數(shù)的增加,單頁的成本不斷降低,根本原因是采用了印版,涉及制版以及相應的耗材費用。實際上,當印刷數(shù)量很大時,每頁印刷品分擔的制版和相應的耗材成本已經(jīng)降到可以不考慮的程度。根據(jù)具體采用的制版方式,單頁成本的下降幅度是不一樣的,傳統(tǒng)的PS版工藝由于制版成本高,下降得慢一些;直接制版工藝的成本較低,單頁成本下降得快一些。數(shù)字印刷是針對個性化需求的一種生產(chǎn)方式,靠速度、多樣性和滿足不同需求取勝。數(shù)字印刷不需要制版,不存在制版成本分擔的問題,因此,印刷1張、10張、100張和10000張都不會影響單頁成本。從經(jīng)濟成本的角度來看,數(shù)字印刷定位在從零張到數(shù)百張、數(shù)千張范疇的短版印刷市場。另一方面,隨著技術的不斷完善和新成像體系的出現(xiàn),數(shù)字印刷的單頁成本也在不斷降低,其成本優(yōu)勢也在向更多印數(shù)的方向推移,這使傳統(tǒng)膠印感到一種潛在的威脅,擔心市場份額被吃掉。這曾經(jīng)引起過關于數(shù)字印刷會不會取代傳統(tǒng)印刷的議論,但實際上問題既不這樣直觀,也不這樣簡單。

從印刷質量與數(shù)量的關系來看,傳統(tǒng)膠印定位在大批量(長版)、高質量的領域,數(shù)字印刷定位在小數(shù)量(短版)、質量不太高的領域,但現(xiàn)在情況發(fā)生了一些變化。傳統(tǒng)膠印在向著高品質、短版的方向發(fā)展,同時數(shù)字印刷的質量也在不斷提高,向高檔的膠印水平逼近。換言之,兩者的發(fā)展走勢是一樣的,在向同樣的市場領域逼近,即高質量和多樣化的短版市場,這種趨勢在采用直接制版,特別是脫機直接制版技術的傳統(tǒng)(有版)膠印中表現(xiàn)得尤為突出和明顯,因為制版速度的大幅度提高和成本的大幅度降低使它們能夠適應短版的市場需求。但是,不管這兩種印刷今后會不會落在同一個領域,它們之間仍然存在著本質的差別:傳統(tǒng)印刷針對的是大規(guī)模生產(chǎn)的、大眾需求的市場;數(shù)字印刷針對的是個性化的按需生產(chǎn)市場。有人問數(shù)字印刷的出現(xiàn)會不會搶占傳統(tǒng)膠印的市場,其實不會。因為數(shù)字印刷的出現(xiàn)會創(chuàng)造一個嶄新的商業(yè)機會,它的市場是按需市場,這是傳統(tǒng)膠印完全不能覆蓋的領域。當然,不可否認,傳統(tǒng)膠印的很多領域會出現(xiàn)數(shù)字印刷的蹤跡,甚至有些市場,特別是數(shù)百張以內的短版市場(如快速印刷、輕印刷等等)會成為數(shù)字印刷覆蓋的領域。但數(shù)字印刷的最大優(yōu)勢并不在這些領域,它最能發(fā)揮作用的領域是按需市場,如按需印刷、按需出版。如果將數(shù)字印刷等同于快速印刷或輕印刷來使用,這不能不說是一種巨大的浪費。

按需市場在國外正至起步、發(fā)展,在國內還沒有這樣的市場,它會隨著技術和經(jīng)濟的發(fā)展而發(fā)展。按需化的需求是巨大和潛在的,需要引導和挖掘。也許,對我們國家來講,目前在發(fā)展現(xiàn)有按需印刷/出版技術的同時,應再通過這些技術去帶動/驅動按需市場的發(fā)展。

五、數(shù)字印刷的關聯(lián)家族

數(shù)字印刷的關聯(lián)家族有很多,如CTFilm(從計算機到膠片)、CTProof(從計算機到樣張)、CTPlate(從計算機到印版)和CTPress(從計算機到印刷機),但與數(shù)字印刷聯(lián)系最緊密的是在機直接制版技術,即CTPress。最早的在機直接制版還需要使用傳統(tǒng)的印版,需要首先將印版安裝到印刷機的印版滾筒上,然后再在上面進行掃描成像,完成制版操作。也就是說,這種制版印刷方式除了制版過程是在印刷機上進行之外,仍然需要使用傳統(tǒng)形態(tài)的印版,與傳統(tǒng)的膠印沒有本質的區(qū)別。但是,在Drupa2000展覽會上有兩種在機直接制版系統(tǒng)值得一提,它們都不再使用傳統(tǒng)形態(tài)的印版。一種是曼羅蘭公司推出的DICOweb直接成像印刷系統(tǒng),另一種是愛克發(fā)公司推出的采用一種叫噴涂高分子材料(Spray-on-Polymer)的成像系統(tǒng)。DICOweb采用熱蠟轉移成像方式,直接將親油的高分子材料從色帶轉移到印版滾筒上,構成親油的圖文區(qū)域,印版滾筒經(jīng)過適當?shù)奶幚砗蟪蔀橛H水的非圖文區(qū)域。噴涂高分子成像體系是將一種具有熱親和性變化的高分子材料直接噴涂到印版滾筒上,然后由紅外激光掃描成像,激光作用的區(qū)域由于溫度升高誘發(fā)的化學/物理反應成為親油表面,而沒有激光作用的區(qū)域仍然保持良好的親水性能。印刷完成后,可以使用溶劑洗滌的方法將印版滾筒表面的高分子涂層去掉,印版滾筒恢復到初始狀態(tài),可以進行下一輪制版。應該講,這兩種系統(tǒng)在使用上已經(jīng)非常“接近”數(shù)字印刷,但它們依然是需要使用印版的傳統(tǒng)印刷方式,不具備可變信息印刷功能,不滿足前面所講的數(shù)字印刷的條件。盡管有許多廠家在介紹時都在用“數(shù)字印刷機”這個概念,但它不能稱為真正意義上的數(shù)字印刷機,最多只能稱之為“直接成像印刷機”(DirectImagingPress),或者叫“在機直接成像”(OnPressImaging),或者叫“在機直接制版系統(tǒng)”(On-PressCTP)。數(shù)字印刷要滿足上面講到的三個必要條件,即(1)是從計算機到紙張或印刷品的過程(Computer-to-Paper/Print),(2)最終的油墨影像的形成過程是數(shù)字式的,(3)可以實現(xiàn)100%的可變信息印刷,也只有具備這樣特征的印刷機才能稱之為數(shù)字印刷機(DigitalPress或DigitalPrinter)。

六、數(shù)字印刷的關鍵技術

在數(shù)字印刷系統(tǒng)中,有兩項技術是最為關鍵的,一個是RIP,一個是數(shù)字印刷機本身。因為數(shù)字印刷100%都是可變信息,相鄰的兩張印品可以完全不一樣,而且要求有很高的輸出速度(應該與傳統(tǒng)的單張紙膠印機的速度相當),因此要求RIP具有極高的處理速度。另外.隨著數(shù)字印刷質量的不斷提高,分辨力在不斷增加,這就更加加大了對RIP速度和功能的要求。數(shù)字印刷機實際上就是一個高速硬拷貝轉換系統(tǒng),負責將數(shù)字頁面高速轉換成高品質的彩色硬拷貝,即印刷品。這就要求所使用的高速硬拷貝系統(tǒng)必須滿足下面幾方面的要求:

1、高速度。印刷速度必須滿足每小時數(shù)千張以上的要求。

2、高質量。數(shù)字印刷應該達到或至少接近傳統(tǒng)膠印的質量,否則,就很難稱為印刷品,也許只能稱為復印品或打印品。

3、普通紙成像。對承印物沒有特殊要求,可以在普通的基材,如紙張、膠片、塑料等上面成像。

4、低價格。價格應該與傳統(tǒng)的膠印相當。

盡管可以選擇的彩色硬拷貝系統(tǒng)很多,但同時滿足上面4個條件的硬拷貝系統(tǒng)并不很多,主要有表1所列的幾種。

表1 可選擇的彩色硬拷貝系統(tǒng)及技術特性

 分辨力(dpi)階調數(shù)像素時間(秒)掃描速度(米/秒)承印物/呈色劑靜電照相600-800多值
(有限)~10-5
(100mW)6.35通用/顏料噴墨成像300-1500多值
(有限)
10-6~10-4 0.6363.5專用/顏料
(通用/顏料)
電凝聚成像400-多值
(寬)
4×10-615通用/顏料 磁記錄成像300-
 ~10-6~15 通用/顏料 電荷沉積300-多值
(有限)
  通用/顏料

 

分辨力是硬拷貝系統(tǒng)質量的一個非常重要的指標,但它并不是一個完全獨立的指標,與階調數(shù)是相互關聯(lián)的。即使分辨力不是很高,但如果每個像素具有再現(xiàn)多個階調數(shù)的能力(如16階、56階、256階等),也可以得到很好的印刷質量。像素時間是指生成一個像素所需要的時間,是確定一個硬拷貝系統(tǒng)成像速度的一個非常重要的指標。掃描速度是按照一定的分辨力(如400dpi),把像素進行排列放置時(按線形方式排列),每秒鐘能掃描的線形長度,即一維空間的掃描成像速度。

目前,在數(shù)字印刷中得到廣泛應用的硬拷貝系統(tǒng)有(1)靜電照相;(2)噴墨成像;(3)電凝聚成像;(4)磁記錄成像;(5)離子沉積成像等5種方法。采用干式色粉顯影的靜電照相系統(tǒng)分辨力可以達到600-800dpi,采用濕式色粉顯影的可達數(shù)千dpi,而且每個像素的階調數(shù)可以是多值的(但有限)。如果采用功率為100mW的激光掃描成像,一維空間的掃描成像速度為6.35m/s,而且可以在普通承印物上成像的,呈色劑為顏料,與傳統(tǒng)的膠印相似。噴墨成像具有300-1500dpi的分辨能力,價調數(shù)為多值(但有限),而且成像速度非常高,單一像素的成像時間一般在10-6--10-4s,一維空間的掃描成像速度為0.63-63.5m/s(按400dpi密度掃描)。但是,大多數(shù)噴墨成像都采用水基油墨,而且呈色劑以染料為主,最終影像的形成取決于油墨與承印物的相互作用。因此,噴墨成像系統(tǒng)一般需要使用專用的承印物,以便實現(xiàn)油墨與承印物在性能上的最佳匹配。采用顏料的普通紙成像一直是噴墨系統(tǒng)面臨的一個技術挑戰(zhàn),同時,也是其發(fā)展的一個方向。電凝聚成像是一種全新的成像方式,具有非常高的成像速度,每個像素的形成時間為4×10-6s,一維空間的掃描成像速度為15m/s(按400dpi密度掃描)。這種成像方法采用電化學凝聚原理使一種水性的反應油墨從液體狀態(tài)轉換成為固體狀態(tài),從而實現(xiàn)影像記錄。盡管這種系統(tǒng)目前的分辨力還非常有限,只能達到400dpi,但每一個像素都具有高達256階的階調再現(xiàn)能力,因此,具有比較高的質量。

七、高速化的方法

表1展示了目前多數(shù)數(shù)字印刷成像體系的一維空間成像速度,但任何一件印刷品都是兩維空間的,因此必須尋找一種能夠實現(xiàn)兩維空間記錄成像的快速方法。不同成像原理的記錄系統(tǒng)可以采用不同的方法,但下面幾種方法是較常見的。

1、光成像體系(如靜電照相)

這種體系通常有兩種高速化的掃描方法。一種是采用高速旋轉多面鏡的方法,將點光源激光束轉換成線光源激光束,覆蓋整個印刷幅面,然后,再利用光導滾筒的旋轉運動實現(xiàn)平面記錄;另一種是采用線陣列LED(發(fā)光二極管)覆蓋整個印刷幅面,然后,再利用光導滾筒的旋轉運動實現(xiàn)平面記錄。

2、其他成像體系(如噴墨、電凝聚成像方式等)

像噴墨和電凝聚那樣的成像方式,一般一個成像元件只能覆蓋一個點(像素)或很窄的一個微小空間,只有采用將單個成像元件按線陣列集成的方式來實現(xiàn)平面高速記錄成像,否則,就必須靠成像元件的往返機械運動來實現(xiàn)平面記錄,這就很難實現(xiàn)高速成像。例如,對噴墨成像體系,一般將噴頭做成線陣列的集成化成像器件(即所謂的“一頭多嘴”成像器件),使它能覆蓋整個印刷幅面,這就避免噴頭的機械往返運動,實現(xiàn)平面高速記錄成像。 

在上面的高速化方法中,速度、分辨力和價格始終是矛盾的三個方面,并且相互制約。例如,要想獲得高質量,就必須提高成像元件的集成度(即分辨力),這必然會導致價格上升,同時也將導致速度下降(因為單位長度需要放置更多的像素)。實際上,如何協(xié)調這三個矛盾是實現(xiàn)數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)化應用的一個非常實際的技術關鍵,下面介紹一種既實際,又可行的解決方案。

這種方法的核心是在分辨力不太高的情況下,通過提高像素的階調層次再現(xiàn)能力實現(xiàn)高質量,這樣就可以比較巧妙地回避在速度和價格上的限制(因為不需要增加成像元件的集成度)。眾所周知,采用網(wǎng)點再現(xiàn)階調有三種基本方法,即(1)面積調制網(wǎng)點方法,(2)墨膜厚度調制網(wǎng)點方法和(3)面積和厚度同時調制的網(wǎng)點方法。第(2)和第(3)種方法都可以在分辯力非常有限的條件下實現(xiàn)高質量,因為最終的影像的視覺質量效果取決于分辨力和每一個像素能夠再現(xiàn)的階調數(shù)的平方根之間的乘積(按調幅網(wǎng)點換算),即視覺質量效果=分辨力(dpi)×階調數(shù)的平方根。

基本做法是不改變成像元件(像素)的集成度,通過改變施加在每一個成像元件上的掃描成像脈沖寬度或脈沖數(shù)量,可以在一定范圍內改變每個像素的面積和厚度,從而實現(xiàn)像素的多階調化。這種像素多階調化的程度取決于成像系統(tǒng)本身的成像特性,有的可能少一些(如圖9中曲線陡峭一些),如靜電照相及噴墨成像體系;有的可能多一些(圖9中曲線平緩一些),如電凝聚成像體系。例如,靜電照相或噴墨成像體系一般多階調化能力差一些,每一個像素可以實現(xiàn)16個階調(或更多一些),這樣600dpi的視覺質量效果就相當于2400dpi的膠印效果(調幅網(wǎng)點);Elcorsy推出電凝聚成像體系具有比較優(yōu)秀的多階調化能力,每一個像素可以實現(xiàn)多達256個階調,這400dpi的視覺質量效果就相當于6400dpi的膠印效果(調幅網(wǎng)點)。

八、Drupa2000展出的數(shù)字印刷系統(tǒng)以及廠商

在Drupa2000上數(shù)字系統(tǒng)的參展商基本分為以下幾種:

1.靜電照相體系

在靜電照相系統(tǒng)中有兩種基本模式,一種是采用濕式色粉顯影的高分辨力系統(tǒng),即800dpi的成像系統(tǒng),主要是Indigo公司的產(chǎn)品;另一種是采用干式色粉顯影的低分辨力系統(tǒng),即600dpi的成像系統(tǒng),主要有Xeikon、Xerox、Agfa、Canon和IBM等公司。這些都是在數(shù)字印刷領域中大家比較熟悉的廠家,本次展覽會還出現(xiàn)了兩個新成員值得一提,一個是海德堡,另一個是曼羅蘭,它們推出的系統(tǒng)都采用干式色粉成像的靜電照相技術(如圖10)。靜電照相成像的基本原理是用激光掃描的方法在光導體上形成靜電潛影,再利用帶電色粉(符號與靜電潛影正好相反)與靜電潛影之間的庫侖作用力實現(xiàn)潛影的可視化(顯影),最后將色粉影像轉移到承印物上即可完成印刷。因此,這種方法具有以下幾個方面的特點:

(1)、可以在普通紙上成像,而且呈色劑采用顏料,既可以實現(xiàn)黑白也可以實現(xiàn)彩色,與傳統(tǒng)的膠印油墨非常相似;

(2)、階調數(shù)可以實現(xiàn)多值(但范圍有限);

(3)、綜合質量可達到中檔膠印水平;

(4)、印刷速度可達到每分鐘數(shù)十張至數(shù)百張;

(5)、但是,與其他成像系統(tǒng)相比價格偏高。靜電照相成像體系的價格在很大程度上取決于色粉的價格,據(jù)說目前色粉價格有一些人為偏高,還有望進一步降低。

2、噴墨成像體系

采用噴墨成像的數(shù)字印刷系統(tǒng)并不是很多,主要有Scitex和Aprion兩家,分辨力為600dpi。噴墨成像原理是將油墨以一定的速度從微細的噴嘴(一般直徑在30-50微米)噴射到承印物上,最后通過油墨與承印物的相互作用實現(xiàn)油墨影像的再現(xiàn)(如圖11)。一般要求油墨中的溶劑、水能夠快速滲透進入承印物,以保證足夠的干燥速度,要求油墨中的呈色劑(一般多為染料)能夠盡可能固著在承印物的表面,以保證足夠高的印刷密度和分辨力。因此,所使用的油墨必須與承印物匹配,以保證良好的印刷質量。這也是為什么一般的噴墨系統(tǒng)都必須使用專用配套的油墨和承印材料(紙張),這是噴墨成像系統(tǒng)的一個弱點。如上所述,噴墨成像體系具有以下特點:

(1)需要采用專用承印材料,呈色劑多數(shù)為染料,現(xiàn)在向顏料方向發(fā)展;

(2)階調數(shù)可實現(xiàn)多值(但范圍有限);

(3)綜合質量目前只能達到低檔的膠印水平。但需要說明的一點是低質量并不是噴墨成像系統(tǒng)本質,這可能是質量、速度和價格之間的一種折中。實際上噴墨成像體系可以實現(xiàn)高質量,目前很多成功的直接數(shù)字彩色打樣系統(tǒng)都采用噴墨成像方式,質量都很高,可以用作合同樣張(ContractProof);

(4)速度很高,可達每分鐘數(shù)百張至數(shù)千張,目前已經(jīng)可以實現(xiàn)2000張/分鐘;

(5)價格低廉。

3、凝聚成像

這是一種新的成像方法,通過電極之間的電化學反應導致油墨發(fā)生凝聚(金屬離子誘導凝聚),從而使油墨固著在成像滾筒表面形成圖像區(qū)域,沒有發(fā)生電化學反應(即非圖文區(qū)域)的油墨依然是液體狀態(tài)。然后,通過一個刮板的機械作用可以將非圖文區(qū)域的液體油墨去掉,使?jié)L筒表面只剩下圖文區(qū)域的固著油墨。最后,通過壓力的作用可以將固著在成像滾筒上的油墨轉移到承印物上,完成印刷過程。據(jù)報道,這種成像方式可以按照15納秒(10-9秒)的步長改變脈沖寬度(最高到4微米),從而在成像滾筒上得到不同面積和厚度的固著油墨,實現(xiàn)像素的多階調調制。這種成像方式對承印物沒有特殊要求,固著的油墨可以轉移到普通的承印物上。電凝聚成像體系具有以下明顯特點:

(1)可以在普通紙上成像,使用顏料,與傳統(tǒng)的膠印相似;

(2)階調數(shù)可以實現(xiàn)多值,且范圍很寬;

(3)綜合質量可達到中檔膠印水平;

(4)速度可達到每分鐘數(shù)百張;

(5)價格介于噴墨成像與靜電照相系統(tǒng)之間。

4、磁記錄成像

這種成像技術與磁帶的記錄技術采用相同的記錄原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁場的作用下定向排列,形成磁性潛影,然后再利用磁性色粉與磁性潛影之間的磁場力的相互作用,完成潛影的可視化(即顯影),最后將磁性色粉轉移到承印物上即可完成印刷。磁性色粉采用的磁性材料主要是三氧化二鐵,由于這種材料本身具有很深的顏色,因此,這種方法一般只適合制作黑白影像,不容易實現(xiàn)彩色影像。在本次展覽會上Xeikon公司與Nipson合作推出了磁記錄成像體系,分辨力達到480dpi。Nipson公司是最早推出磁記錄體系數(shù)字印刷系統(tǒng)的公司。綜上所述,磁記錄體系有以下幾方面的典型特點:

(1)可以在普通承印物上成像,采用顏料,多為黑白;

(2)階調數(shù)可實現(xiàn)多值(但范圍較窄);

(3)綜合質量只相當于低檔膠印的水平,適合于黑白文字和線條印刷;

(4)速度為每分鐘數(shù)百張;

(5)價格低廉。

九、Drupa2000的技術突破

1、數(shù)字印刷機的系列化

早期的數(shù)字印刷的應用領域主要局限在非常有限的領域,如產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品樣本等等,但今天已經(jīng)不再這樣,數(shù)字印刷的應用領域覆蓋了幾乎所用印刷專業(yè)應用領域,如可適用于書、雜志、包裝、商標及卡片等等。各個廠家都紛紛推出了針對不同應用領域的數(shù)字印刷系統(tǒng),而且提供完整的系統(tǒng)方案。

2、海德堡以及曼羅蘭等大企業(yè)進軍數(shù)字印刷領域

在以前的展覽會上,數(shù)字印刷系統(tǒng)的展出廠家都是大家熟悉的一些老面孔,如Indigo、XeikonXerox、Agfa等等,像海德堡那樣的巨型企業(yè)似乎對這個領域不感興趣。但目前局面發(fā)生了變化,在Drupa2000展覽會上海德堡和曼羅蘭公司都推出了自己的數(shù)字印刷系統(tǒng),浩浩蕩蕩進軍數(shù)字印刷領域。海德堡推出的數(shù)字印刷系統(tǒng)采用干式色粉顯影的靜電照相系統(tǒng),命名為NexPress,是與Kodak公司合作的產(chǎn)物。曼羅蘭公司推出的數(shù)字印刷系統(tǒng)是系列化的產(chǎn)品,針對不同的應用領域,依然是采用干式色粉顯影的靜電照相系統(tǒng)。這些大公司的加入一方面反映了它們對這個領域的態(tài)度,同時也反映了這個領域將來的發(fā)展前景。

3、速度大幅度提高

早期的數(shù)字印刷系統(tǒng)的輸出速度(彩色)一直徘徊在每分鐘數(shù)十張的水平,但今天已經(jīng)可以達到每分鐘數(shù)百張,甚至超過1000張。

4、質量不斷提高

盡管有些數(shù)字印刷系統(tǒng)的質量還不是很高,但總體來講已經(jīng)達到或接近傳統(tǒng)中檔膠印水平,而且,還在向高質量方向發(fā)展,同時,在技術上也有進一步提高質量的可能。

5、價格大幅度下降

靜電照相系統(tǒng)的單頁價格(彩色)已經(jīng)降到0.1-0.2美元(相當于0.8-1.6元人民幣),今后還可能進一步下降;噴墨成像系統(tǒng)單頁價格已經(jīng)降到0.01美元,相當于8分人民幣,完全到了可以接受的程度。

6、紙張適用范圍更廣

目前推出的數(shù)字印刷系統(tǒng)有非常寬的紙張適應范圍,紙張的重量一般都在60-300g/m2,即從很薄的紙張一直到卡紙都能印刷。

十、數(shù)字印刷的明天

數(shù)字印刷本身所具有的特點和優(yōu)勢還不是這項技術的全部內容,實際上將它作為一個獨立的體系來運行并不能發(fā)揮獨特的作用,但是,如果將數(shù)字印刷系統(tǒng)與數(shù)字網(wǎng)絡結合,情形就會大不一樣。一旦數(shù)字印刷系統(tǒng)與全球化的數(shù)字網(wǎng)絡融為一個整體,它就能夠構筑一種不受時間和距離制約的全球化按需生產(chǎn)和服務體系,在顧客需要的地方、需要的時間提供印刷品、出版物、包裝、卡片、商標等產(chǎn)品的按需化服務。

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