1938年的10月22日，Chester Carlson在紐約發(fā)明了電子成像復制技術，同時Xerox的前身Haloid在Chester Carlson的指導下生產出世界首臺電子成像設備，至此打開了數(shù)字印刷時代的大門。經過了70多年的發(fā)展，數(shù)字印刷已經成為印刷領域中不可或缺的重要組成部分，本文將對目前數(shù)字印刷成像技術進行總結，并分析各種成像技術的代表機型以及市場面向。
1938年的10月22日，Chester Carlson在紐約發(fā)明了電子成像復制技術，同時Xerox的前身Haloid在Chester Carlson的指導下生產出世界首臺電子成像設備，至此打開了數(shù)字印刷時代的大門。經過了70多年的發(fā)展，數(shù)字印刷已經成為印刷領域中不可或缺的重要組成部分，本文將對目前數(shù)字印刷成像技術進行總結，并分析各種成像技術的代表機型以及市場面向。
一、靜電成像技術
靜電成像技術是最早研發(fā)的數(shù)字印刷技術。靜電成像主要分為成像、著墨、色粉轉移、定影、清潔五個步驟。成像就是通過對一個合適的光敏表面充電及控制光源來成像。印刷圖像與光導鼓上光信號的位置相對應。這個均勻帶電表面的圖像部分放電，結果使曝光和放電的區(qū)域與所需要的印刷圖像一致。在光導鼓上形成電信號后，帶有靜電的碳粉被光導鼓上的電荷吸附，經過顯影曝光后，光導鼓上的潛像就變成了吸附色粉的可見影響。
之后色粉就會直接從光導鼓上轉向承印材料。但是為了將帶有電荷的碳粉從光導鼓表面轉移到紙張，還需要通過一個電源來產生靜電力，通過這種鼓表面和承印材料之間接觸壓力的支撐力，將碳粉轉移到紙張上。但是剛剛轉移到紙張上的碳粉并不穩(wěn)定，通常需要在熱力和接觸壓力下，使色粉融化并固定在紙張上，這也就是為什么從碳粉復印機剛出來的紙張是帶有熱溫的原因。
但是對于一臺靜電成像數(shù)字印刷設備來說，圖像在紙張上定影之后還需要一個清潔光導鼓的過程，即將殘留在光導鼓上的電荷和少量色粉微粒給去除。一般采用機械清潔與電子清潔兩種方式。機械清潔就是使用刷掃或抽氣的方式來去掉殘留的色粉微粒；電子清潔則是通過均勻的表面照明來完成，中和表面的電場，并除去色粉微粒。這樣光導鼓才可以為下一個印件做準備，再次充電。
二、噴墨印刷技術
相比較靜電成像技術，噴墨并沒有那么復雜的結構。噴墨印刷只根據(jù)與圖像有關的信號來產生墨滴，并直接噴射到承印材料上，不需要任何中間載體。噴墨技術可分為連續(xù)噴墨和按需噴墨。噴墨印刷通常采用液體油墨，但也采用通過加熱而液化的熱熔墨。熱熔墨噴射到承印材料上，冷卻后固化。
連續(xù)噴墨技術是先生成小墨滴的恒定墨流，再根據(jù)圖像進行充電，并通過電子方法進行控制。帶電的墨流在隨后的電場中發(fā)生偏轉，而未帶電的墨流則噴射到紙上，即帶電墨流的圖像信號與印刷圖像負片一致。通常連續(xù)噴墨只有與印刷圖像一致的少量墨流施加到承印材料上，大部分則回流到系統(tǒng)中。
“按需噴墨”技術是按圖像的需要來產生微小墨滴。最重要的“按需噴墨”技術是熱泡噴墨和壓電噴墨印刷。熱泡噴墨（也稱“氣泡噴墨”）是通過加熱來產生墨滴，并使墨腔中的液體油墨局部汽化。壓電噴墨是通過機械作用使噴腔變形，由一個壓電信號和腔壁的壓電特性產生的動作，使墨滴成形，并從噴嘴中噴射出來。根據(jù)技術條件，熱泡噴墨產生墨滴的頻率要低于壓電噴墨產生墨滴的頻率。
三、惠普Indigo電子油墨技術
電子油墨技術是有Indigo公司于1993年在IPEX展會上推出的。2001年惠普公司收購Indigo公司，之后成為惠普Indigo。HP Indigo采用獨特的液態(tài)電子油墨，這種電子油墨也是Indigo公司數(shù)字印刷的最根本核心技術，HP Indigo數(shù)碼印刷機的工作原理和設計都必須立足于HP Indigo電子油墨的特性。
HP Indigo的成像原理大概是：首先給成像板上均勻地充上電，然后激光頭根據(jù)RIP后該顏色的點陣格式用激光束在成像板上放電（成像板該點電位變?yōu)榱悖?，然后該色的電子油墨就會在電場力的作用下附著在成像板的成像區(qū)域形成圖像層。該圖像層同樣通過成像滾筒和橡皮布滾筒的電位差轉移到橡皮布上。電子油墨在橡皮布上加溫后部分溶解，通過壓力轉移到承印物上，然后固化并附著在承印物上。其他顏色的成像過程一樣，而且在一組滾筒上實現(xiàn)（色彩轉換技術）。
HP Indigo電子油墨顆粒的形狀比較特殊，油墨顆粒呈現(xiàn)有觸手的形狀，每個顆粒有一個相對大的表面，當受到擠壓時，顆粒會相互粘連，不像球型顆粒會趨于分散。與其他數(shù)碼印刷技術一樣，電子油墨也通過電場控制印刷顆粒的位置來實現(xiàn)印刷技術數(shù)碼化。然而HP的電子油墨顆粒非常小，小到1～2微米。在液態(tài)中這么小的顆粒能夠實現(xiàn)非常高的印刷精度、均勻的光滑度、銳利的圖像邊緣和非常薄的圖像層，同時可以緊密地結合承印物的表面結構。所以電子油墨能使印刷品質達到膠印的效果。
HP電子油墨 碳粉色劑
電子油墨 膠印
四、奧西葵式打印技術
2008年德魯巴上，奧西就推出了全新突破性打印專利技術------奧西葵式打印技術（Océ Crystal Point）。奧西葵式打印技術歷經三年的研制，它將LED墨粉技術和Inkjet噴墨技術雙方的優(yōu)點進行完美地結合，并避免了二者的劣勢。該技術的核心包括三個方面：
1、奧西“晶珠墨粉”（Océ Toner Pearls）
圖1
在打印的色料選擇方面，奧西葵式打印技術選用了固體的墨粉色料。但與LED技術所使用的墨粉不同，奧西“晶珠墨粉”外觀為緊實的珠狀物質，不會四處飛揚，用手接觸也不會掉色。與墨水相比，它易于運輸、儲存，使用更方便。“晶珠墨粉”采用完全環(huán)保的材質，不會散發(fā)氣味，也沒有粉塵污染。
2、“晶珠墨粉”的“潔麗打印”過程（Toner GelJetting）
“晶珠墨粉”在機器內完全靠重力來傳輸。當它進入到“ID打印裝置”（Imaging Device）時，“晶珠墨粉”被啫喱化，形成啫喱狀物質。“ID打印裝置”將啫喱化的墨粉精準地噴打在介質上，形成圖像。由于墨滴在打印過程中保持十分緊湊的外形，當它到達介質上時，保持了極為銳利的邊際，沒有洇墨也不會濺墨，因此它可以有非常清晰準確的細節(jié)表現(xiàn)。
3、“晶珠墨粉”的“晶固”過程（Toner Crystallization）
“晶珠墨粉”內含有“結晶媒介”，它能準確地控制墨粉啫喱的結晶時間。當墨粉離開“ID打印裝置”時，墨粉仍然保持啫喱狀。到達介質時，啫喱會進入紙張的纖維和空隙中，并馬上開始結晶、固化，完成“晶固”過程，圖像非常牢固地附著在介質上。
從打印過程可以看出，奧西葵式打印技術采用固體色料，輸出圖像亦是固體的，因此印品是完全干燥的。在打印結束后，沒有等待印品干燥的時間，可以直接進行折圖或堆疊，這樣就大大提高了彩色打印的生產效率。
奧西葵式打印技術的印品本身具有絲綢般的半光效果，可以直接在環(huán)保再生紙張或無涂層紙張上打印，在同樣的打印品質下，大大降低了使用者的運行成本。圖像完全防水，抗UV，不易褪色，圖像可以在室外使用，可以應對圖紙反復使用過程中對圖像的磨損。
五、柯達Stream打印技術
柯達Stream打印技術也是在2008年德魯巴上推出的最新打印頭技術。此技術一面世就將自己的定位確定明確，就是要用“膠印的質量、膠印的速度、膠印的成本，讓數(shù)碼印刷技術走進大批量商業(yè)印刷領域，幫助客戶提升業(yè)務能力和贏利能力。”
STREAM的打印分辨率最高達到600×600×2dpi，相當于133～175lpi的網(wǎng)線數(shù)，在印刷精度上完全可以和膠印媲美；采用水性顏料墨水，即便在新聞紙上打印也不會發(fā)生網(wǎng)點氳染擴散的現(xiàn)象，打印效果基本與膠印一致；墨水的色域更寬，較傳統(tǒng)噴墨打印墨水和膠印油墨相比，STREAM使用的墨水色域超出3成以上；STREAM的打印幅寬為20英寸，打印速度500英尺/分，使其生產能力完全可以達到目前膠印的速度；柯達自己開發(fā)的墨水和噴墨頭系統(tǒng)，綜合生產成本低廉，目前的計算結果是彩色打印0.01美元/頁A4，黑白打印0.0015美元/頁A4，基本與膠印持平。
Stream Printhead印刷頭具有靈活的安裝選項，可同輪轉膠印機和大量第三方印刷基座無縫集成，只需簡單配置，柯達Stream Printhead印刷頭就能融合膠印和部分頁面100%可變數(shù)據(jù)數(shù)碼印刷工藝，實現(xiàn)高質量的混合印刷。根據(jù)不同的配置，系統(tǒng)最多可安裝8個印刷站和16個印刷頭。Stream Printhead印刷頭可輕松與柯達或第三方解決方案集成使用。除了直郵、票據(jù)印刷和表格套印，系統(tǒng)還為小型文檔提供四磅文字及更高分辨率印刷，適合于表現(xiàn)法律條文等小文字。此外，Stream Printhead印刷頭的可靠性、產能、擁有成本和質量可媲美膠印，用戶無需增加離線的激光印刷設備即能連線完成可變數(shù)據(jù)印刷。
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