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喷墨印刷技术范文

发布时间:2023-09-28 08:55:15

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喷墨印刷技术

篇1

1 引言

自2009年我国第一台喷墨印刷机(Kerajet K-700)在杭州诺贝尔公司用于瓷砖生产以来,在随后的3~4年的时间里,我国拥有了多个国产喷墨机生产企业,陶瓷墨水的研发与生产更是发展迅速,喷墨技术与设备在我国陶瓷行业开始大量使用。本文简单地介绍了喷墨机、墨水,以及它们的应用现状与前景分析。

2 喷墨印刷技术概况

喷墨印刷技术(Ink-jet Printing Technology)与设备最早在广告业上得到应用,陶瓷砖行业应用该技术大约是在1998年的西班牙。我国陶瓷砖行业从2009年开始使用该技术,比发达国家晚10年左右。喷墨印刷技术及相关内容见图1、图2和图3所示。

2.1 喷墨打印发展历程

喷墨印刷的发展历程如表1所示。

2.2 国内外主要喷墨印刷机的相关情况

据初步统计,国外喷墨印刷设备(陶瓷砖用)生产地主要集中在西班牙和意大利,并且西班牙早于意大利,国外的主要陶瓷喷墨设备见图4。目前,大约有10个企业生产陶瓷喷墨印刷机,国内大约有10个企业生产,规模最大的是西班牙Kerajet公司,国内最大的是希望(Hope)公司,国产主要生产陶瓷喷墨设备的企业见图5。全球公认品质最好的设备是德国Durst。具体详见表2和表3。

我国瓷砖生产用的喷墨印刷设备外观与Kerajet、Cretaprint和Drust相似,其内部结构为:一种是各种喷头集中在一个柜中;另一种是将每一色独立一个柜。国外的设备开始以生产小规格产品为主,为了满足中国市场需求,近几年也研发大规格喷墨机,而我国一开始就直接进行大机器生产。因此,我国陶瓷砖的喷墨印刷速度也取得了巨大的进步,从20~30m/s,发展到75~90m/s,这个产量是惊人的!进口陶瓷喷墨机与国产喷墨机的比较详情见表4。各类陶瓷喷墨打印机的主要性能见表5。我国与意大利、西班牙陶瓷喷墨印刷技术对照见表6。陶瓷喷墨打印机喷头主要生产企业见表7。赛尔(XAAR)喷头与北极星(Spectra)喷头的比较见表8。日本精工510/80pl喷头和508GS灰度级喷头的比较见表9。

各种喷头都有优缺点,不同的机器选用不同的喷头,不同的机器适合不同的产品。对于喷头内外循环系统问题,国内争论了两年,目前对此问题有了更清楚的认识。喷头的核心技术构成与喷头的发展,以及最新技术分别见图6、图7、图8。我国喷头打印的市场情况见表10。

由表10可知,我国瓷砖行业喷头市场非常巨大。

2.3 国内外陶瓷墨水的发展现状

国外陶瓷墨水生产厂家详情见表11。我国目前正在研发生产陶瓷墨水的机构与进展见表12。陶瓷墨水主要性能、国内外墨水性能比较以及墨水的需求量分别见表13、14和15。国外墨水的粒径分析见图9。陶瓷墨水的最新技术进展见图10。

国外大约有14家公司可供生产用陶瓷墨水(3~6个色),已研发品种13个左右。

由表15可知,按80亿m2瓷砖的年产量计算,其中30%使用喷墨技术,墨水用量以20g/m2计算,陶瓷墨水使用量约为4.8万吨。如果陶瓷墨水按均价320元/kg估算,国内陶瓷墨水市场销售额可达150~160亿元人民币。因此,陶瓷墨水市场前景广阔,其潜在的经济效益巨大。

2.4 喷墨面釉、保护釉及防扩散剂

喷墨墨水对面釉的组成与烧成温度有一定的选择性。在我国,陶瓷釉面内墙砖从一开始就是自主生产,但是部分生产瓷质有釉砖的企业则开始使用国外釉料公司供应的面釉。2011~2012年面釉(1200℃)已大部分实现国产化,国产化后的面釉成本大幅度地降低。

由于喷墨生产仿古砖用于地面,所以表面必须施一层保护釉,而内墙砖用于墙面,所以不必施保护釉。2011~2012年国产化的保护釉已成熟,并进入工业化生产。

由于陶瓷墨水有机溶剂成分较多,所以在喷完墨水之后,喷一次“亲水-亲油基”溶剂,对防止图案扩散有益,这方面国外釉料公司正在我国市场上推广。陶瓷墨水标准化程度相对比较高,所以要求面釉、保护釉稳定性好,这样才能使产品色号相对稳定。

2.5 图案、模具设计

我国的喷墨设备刚上市时(2009~2010年),图案设计一般从意大利、西班牙购买,或由进口釉料公司提供。一年以后,我国自主设计的产品可以提供给企业使用(2011~2012年),意大利喷墨设计图案价格高,图案设计技术目前我国已掌握。并且许多喷墨产品设计与模具设计相结合,凹凸模具的应用比较多。

随着墨水发色力提高、纯度提升,烧成以后,打印图案,呈色越来越好。佛山现有多个设计和釉料公司可以提供喷墨设计图案,多个大中企业的产品设计也可能独立完成。图案以石纹、玉石、木纹为主,其规格为1m×2m、1m×4m、1m×8m、1m×15m等。陶瓷喷墨印刷技术在新产品开发中的应用如图11所示。

3 喷墨技术在陶瓷砖生产中的应用

陶瓷喷墨印刷技术在陶瓷砖中的应用情况如图12所示。

3.1 陶瓷喷墨印刷技术应用概况

从2009年第一台Kerajet设备进入我国陶瓷企业后的3~4年间,由于这种技术与设备的优点,所以喷墨技术的普及程度迅速提高。应该来说喷墨技术生产釉面内墙砖、全抛釉瓷质砖、微晶石取得了很大的成功,陶瓷艺术画也取得了快速发展,而生产陶瓷配件由于设备等多方面原因,没能取得良好的效果。我国瓷砖业应用喷墨技术与设备的现状见表16。

在我国,喷墨技术与设备在内墙砖生产中,经过2年的实践,其综合成本比胶辊印刷还便宜,印刷效果也好,所以使用量最多,如新明珠、金牌亚洲等企业。

用4~5色喷墨机生产凹凸效果的外墙砖(也可用于内墙)有明显的优势,如内蒙某厂。而且使用喷墨技术生产木纹砖(凹凸面)在多个企业取得了良好的业绩,如广东金意陶。

喷墨技术生产仿古砖已有多个企业进行了研发,但是未能生产出满意的产品,由于仿古砖色深、用墨量大,因此成本较高,并且其质感与丝网、胶辊印刷还有一定的差距,如金意陶、马可波罗企业。

喷墨技术生产哑光石纹砖发展良好,结合干粒、半抛,这类产品具有良好的发展空间,如金意陶企业。

用5~6色喷墨机生产微晶石,图案层次好、变化大、色彩鲜艳,所以使用喷墨技术生产微晶石将会迅速上升,如,广东新中源陶瓷。

经过近2~3年的生产实践,笔者对喷头、墨水品种的选择得出如下结论,如表17所示。不同墨水组合产生的效果见表18。陶瓷墨水在不同产品上的耗用量见表19。

从表19我们可以看出,内墙砖生产耗墨水相对较少一些,而仿古砖和一些深色木纹砖的墨水耗量相对高一些。

主要的陶瓷砖企业使用喷墨技术与设备的情况见表20。国内外喷墨印刷技术的应用比例详情见表21。

由表21可知,相比于意大利和西班牙,中国瓷砖行业使用喷墨技术生产瓷砖的比例还较低,这主要的原因为:一是中国瓷砖企业多,产量大;二是中国起步较晚;第三说明中国仍有很大的发展潜力。

我国2011年陶瓷砖生产用喷墨印刷设备市场容量分析见表22。

由表22可知,仿古砖和内墙砖生产线使用喷墨设备的成长空间大,如果这两类产品每条线都用1台喷墨机,则需1060台。说明我国喷墨印刷技术与设备在陶瓷砖行业的发展空间巨大。

陶瓷喷墨打印机在我国市场销售状况见表23。

到目前为止,我国陶瓷企业大约已使用250~260台喷墨打印设备,主要以国产设备为主,国产设备成熟度上升。国外设备由于种种原因,在我国市场上销量增长有限。国内的希望公司(Hope)由于起步较早,有明显的市场优势。

3.2 喷墨技术生产陶瓷砖优势

喷墨技术生产陶瓷砖的优势见表24。

由表24可知,尽管喷墨技术比传统胶辊和平板丝网印刷具有更多的优势,但是在颜色的表现力和质感方面,喷墨印刷仍不具备优势。所以喷墨技术不可能全部取代胶辊印刷和丝网印刷。

在我国,科技人员、企业家都已形成共识,不断推广喷墨印刷技术在陶瓷砖生产中的应用。喷墨机生产数量与企业使用数量都在不断增长,喷墨印刷所产生的瓷砖比例在不断上升,受到市场与用户的普遍欢迎。喷墨技术带给瓷砖产品增加的附加值分析见表25。

由表25可知,喷墨印刷技术装饰瓷砖产品的附加值增加,其原因有以下几方面:一是图案清晰化;二是图案变化自然;三是色彩变化自然;四是在凹凸面(高度差3~5mm或更大)实现装饰,肌理感明显。因此,使瓷砖的美学价值上升,常给人们审美的享受。当然如果喷墨印刷技术的色彩还原性与逼真性进一步提高,则产品的附加值保值程度会上升。

3.3 应用过程存在问题与分析

3.3.1设备问题

(1) 单机价格高,安装使用复杂,使用环境要求高;

(2) 一些喷墨机较宽,使用时又是单边,内部喷头不好清洁;

(3) 较宽的喷墨系统在使用过程中,远程压力不足,易造成缺墨;

(4) 一些喷墨机内存(电脑)有限,载图较少;

(5) 一些喷墨机由于设计问题,新载图试验时,需较长时间,造成停产;

(6) 一些喷墨机由于只有单通道进出砖,当不生产喷墨产品时,使喷墨机成为过砖平台;

(7) 一些喷墨机没有中文操作平台,使用人员不方便;

(8) 一些喷墨机在生产精细的图案时,用墨量大的产品,易产生“拉线”问题;

(9) 一些喷墨机喷头清洗时间较长,影响生产;研究与探讨

(10) 喷头价格昂贵(2~4万元/个),更换成本高;

(11) 喷头使用寿命偏短,使用成本高,部分喷头使用寿命及价格见表26。

3.3.2墨水问题

(1) 墨水在瓷片(1060~1120℃)面釉上发色较好,在仿古砖(1190~1210℃)面釉上发色减弱;

(2) 红色墨水对面釉选择性较大,对温度敏感,发色不稳定;

(3) 一些墨水在使用过程中有沉淀现象;

(4) 镨黄墨水发色力不够,影响整砖色彩效果;

(5)墨水缺少行业或国家标准,企业使用无法检验和验收;

(6) 仿古砖生产缺少红色墨水,产品缺少传统的‘Cotto’砖红色,缺少经典感觉;

(7) 喷墨印刷生产仿古砖,表面质感欠佳,没有厚重感,必须与其他装饰材料和技术相结合;

(8) 墨水的品种相对传统胶辊、丝网印刷还太少,表现力不够丰富,偏色;

(9) 墨水价格偏高,特别是进口墨水,订货、交付须较长时间,近几年陶瓷墨水价格情况见表27。

由表27可知,总体上墨水的价格呈下降趋势,特别是国产墨水的出现,促使进口墨水不断调低价格。

3.3.3产品问题

(1) 易出现“滴墨”、“拉线”等表面缺陷,不明显的可以算优等品,严重的则降级;

(2) 生产全抛釉产品时,工艺控制不合理时,用墨量多的地方容易产生针孔、熔洞等缺陷;

(3) 生产仿古砖时,由于喷墨层很薄,所以必须加一道喷保护釉工艺,否则产品耐磨性欠佳;

(4) 全抛釉、微晶石、熔块的组成在一定程度上会影响墨水的发色,有些增强,有些减弱;

(5) 生产哑光类产品时,如果用墨量过大,会产生墨水与面釉之间剥离的缺陷;

(6) 有些喷墨图案变化过大时,我国市场接受程度不高;

(7) 有些喷墨产品定价过高,使市场销量减少。

3.3.4滴墨、拉线产生的原因分析

目前国内许多工厂使用喷墨打印生产瓷砖,生产过程中经常出现“滴墨”和“拉线”的缺陷,分析其原因是由于喷头堵塞引起的。

(1) 内因

墨水污染,墨水中混有机器零件清洗时残留杂质;墨水沉淀,墨水悬浮性欠佳;过滤器设计选择不合理,过滤太细,易导致过滤器堵塞,过粗易导致喷头堵塞。

(2) 外因

图案过于精细,用墨量大;喷墨机使用环境欠佳,粉尘超标;停机时间过长,未及时通孔;砖坯带入过多的水汽,附着喷头;进入喷墨机房的空气除尘过滤不够;喷墨机房出现负压,车间不干净空气进入;过滤器没有定期更换。

在实际生产中很难彻底克服“滴墨”、“拉线”问题,但制定合理的分级标准是切实可行的方法。

4 结论与展望

(1) 喷墨印刷技术与设备是一种先进的技术,从2008年起至今,意大利、西班牙生产瓷砖用喷墨机的数量大幅度增长,在我国陶瓷行业中的使用将会不断增长,过去为广告业生产喷绘机的企业转而为陶瓷厂研发生产喷墨机。国产喷墨设备的产量逐年增加,价格有下降的趋势。

(2) 我国陶瓷砖企业对喷墨印刷设备的市场需求量很大,预测到2013年,我国瓷砖行业将有500台喷墨印刷设备投入使用,未来将超过1000台。如果喷墨印刷设备出厂价格为300~600万元/台,未来喷墨印刷机市场销售额将过30~60亿元。

(3) 我国生产喷墨印刷设备的水平在不断提升,与意大利、西班牙的设备差距已明显缩小。但是软件技术等还需加强研发,设备稳定性还需提升。

(4) 我国自主研发的陶瓷墨水在2011~2012年已进入工业化生产,其品质与国外进口墨水相当,色料的纳米化技术与分散技术仍需改善。稳定性还需提高,墨水的成本与价格在不断下降,研发生产企业在增加,对陶瓷砖企业使用喷墨印刷技术十分有益。如果按年产80亿m2各类陶瓷砖,30%使用喷墨技术生产,墨水年用量将达2.4~4.8万吨,墨水市场销售价值将达75~160亿元。国产墨水生产企业在未来2~3年将迅速增加,墨水的价格将会迅速下降。

(5) 使用喷墨印刷生产陶瓷砖有许多优点,但不可能完全取代传统的丝网、胶辊印刷,这三种印刷技术与设备会在相当长的时间内共存于陶瓷砖企业的生产过程中,但是喷墨设备与技术的使用量将超过传统的丝网和胶辊印刷。

(6) 不是所有的陶瓷砖产品生产采用喷墨印刷技术都最好,具有一定的选择性。当喷墨技术与其他工艺和材料相结合时,能制造出具有美感好、色感好、质感好的瓷砖。

(7) 瓷砖生产企业应该积极创造条件使用国产喷墨设备与墨水,支持民族产业的发展。

(8) 尽快建立墨水的检验方法与验收标准,对陶瓷墨水行业的健康发展十分有必要,对瓷砖企业产品质量控制与提升十分有益。同时,瓷砖企业必须尽快培养设计人才,以适应生产与研发的需要,喷墨印刷设备厂还需加强对瓷砖企业的技术支持服务。

(9) 喷墨印刷设备的关键部件是喷头,目前只有少数发达国家才能制造,我国目前全部采用进口方式,喷头的使用寿命短、价格高、供货紧,喷头占整机成本60%~70%左右。陶瓷砖企业在3~4年以后,将大批量更换喷头,使用成本上升,成为瓷砖企业的隐患,因此呼吁政府重视并组织国内相关研发机构、大学与企业合作,迅速研发生产有我国知识产权的喷头。

(10) 喷墨印刷技术给瓷砖生产带来了革命性的进步,新产品开发速度加快,可以实现为客户单个订单生产,附加值明显提高。但是制造的速度与仿真度也快速上升,呼吁瓷砖行业减少相互之间的仿制,更多研发差异化的产品,否则市场也将出现混乱。

(11) 初步测算,喷墨印刷技术将带给瓷砖产品40~640亿元人民币的附加值,使用喷墨技术生产瓷砖的比例在不断增长,这充分说明喷墨印刷技术与设备、陶瓷墨水、喷墨印刷瓷砖产品在中国瓷砖行业发展前景是乐观的。

参考文献

[1] 黄惠宁, 柯善军, 孟庆娟,等. 喷墨打印用陶瓷墨水的研究现状

及其发展趋势Ⅰ[J]. 中国陶瓷, 2012, 48(1): 1-4

[2] 黄惠宁, 柯善军, 孟庆娟,等. 喷墨打印用陶瓷墨水的研究现状

及其发展趋势Ⅱ[J]. 中国陶瓷, 2012, 48(2): 4-7.

[3] Kerajet陶瓷喷墨打印机设备产品介绍手册.

[4] King Tau陶瓷喷印机产品介绍手册.

[5] SITI陶瓷喷墨打印机产品介绍手册.

[6] Hope陶瓷喷印机产品介绍手册.

[7] Flora陶瓷数字喷印机产品介绍手册.

篇2

UV平板喷墨打印技术可适用的材料

由于UV墨水可以在没有涂布材料表面的优异附着能力,以及完全静止的打印方式而产生的高精度和多次重复的打印能力,UV平板喷墨打印带来了材料多样性和工艺多样性的多种应用优势,表1列出了UV平板喷墨打印常见打印材料清单。

源于对打印材料广泛的适用性,UV平板喷墨打印技术适合在最终印刷实际材料上直接打印,避免了先印刷后裱纸的繁琐工艺,也可用于多种生产材料上的合同打样或小批量、个性化生产。例如可在手机外壳、笔记本外壳直接打印装饰图案,实现个性化印刷;可面向超市、卖场、展会等展示行业,在不同材质上直接打印和加工展板;可建筑玻璃、瓷砖、大理石等装饰和装潢材料的直接打印图案等。

UV平板喷墨打印技术在包装印刷领域的应用

1.为丝网印刷打样或在短版印刷上替代丝网印刷

在传统印刷中,丝网印刷由于其材料选择范围广,可以实现在胶片、特种纸、玻璃、金属等多种柔性、刚性介质上的印刷。但与UV喷墨打印比较,传统丝网工艺工序复杂,初始化成本高,此外还存在几点技术弊端:网点变形较严重,不适合渐变色印刷;套印精度差,图像不宜太精细;以专色实地为主,对色数有限制。

UV喷墨打印工艺,适用介质广泛,具有替代丝网印刷打印能力,且相对于传统丝网印刷,有以下优势:工序简单,生产周期短;没有初始成本,适用于小批量甚至单张印刷;套印准确,可实现图像过渡,版面生动;没有专色限制。

2.实现包装产品快速打样和小批量生产

目前国内客户对于包装和展示用品的打样,从成本角度讲一般采取先打印在不干胶或者涂布纸上,再贴裱在最终结构材料上形成展示样。有些客户对于样品要求严格,在进行盒型打样后,还需要通过外发印刷的方式,进行印刷打样,中间审核交接环节多,结案效率低、成本高,如表2所示。

UV平板喷墨打印能力,可为包装设计提供一站式解决方案,不再通过外发印刷的方式,无论是在效率上还是成本上都有大幅度提升空间。集成数字切割机,在包装材料上使用UV平板喷墨打印机打印后,可以直接采用数字切割的方式获得最终包装和展示产品。包装创意的项目需要长时间外发等待的加工局面得以改变,可在一天内快速实现打样,可进行多次修改,最终快速结案。有些UV平板喷墨打印机带有白墨和上光墨水(如佳能奥西460GT),可实现白墨和局部上光工艺,实现一体化打印。

总的来说,相对于传统包装打样方式,UV平板喷墨打印加数字切割的打样方式有以下几个优势:

①可以实现透明材料和带有纹理的材料上直接打印;

②不依赖员工裱纸技能,不会产生废品;

③不需要冷裱机;

④生产效率更高。

篇3

很多企业将Drupa看作新印刷技术最大的平台,将4年来的最新研究成果在展会上集中展示,使得Drupa展会发挥着印刷技术“里程碑”的重要作用。而中国印刷科学技术研究所(以下简称“中印所”)则肩负着将这些新印刷技术快速带回国内传播、研发创新的重任。

20世纪80年代以来的历届Drupa展会,中印所都组织强大的参观阵容到现场学习考察,并将Drupa上展示的先进技术传播到国内。从CTP技术的引进,到“德鲁巴来到中国”国际印刷技术报告会等活动的推出,以及“科印传媒”品牌的建立,中印所紧跟时展,有效推动了Drupa展示的先进印刷技术在中国的传播与应用,并在力所能及的基础上研发创新,为中国印刷业的发展和进步做出了一定的贡献。

图1 1986~2012年历届Drupa的展出主题

20世纪80年代桌面出版系统风起云涌

关键词:桌面出版系统(DTP)——Drupa 1986

在激光照排技术兴起前,铅字排版在中国印刷业极为盛行。1976年,英国蒙纳(Monotype)公司推出了世界上第一套激光照排系统(Laser typesetter),正式开启激光照排时代,为桌面出版系统的诞生创造了有利的条件。

1979年,经国家出版局批准,成立了北京新华照排研究实验中心,1984年归属中印所。照排中心对蒙纳英文激光照排系统进行消化吸收,开发中文激光照排系统。中心与上海印刷技术研究所合作开发出中国第一套计算机中文字库,用激光照排系统排出了中国第一本正式的印刷出版物。

随着技术的发展,激光照排机逐渐被激光图像输出设备(Image setter)所取代,由黑白图像扫描仪、计算机、激光打印机和激光图像输出设备组合而成的桌面出版系统开始登上历史舞台。

Drupa 1986展会上,桌面出版系统无疑成为其中最大的热点。在这场对印刷业影响深远的技术革命中,Adobe、Apple、Aldus发挥了重要的作用。在Adobe的努力下,PostScript成为出版印刷行业的标准语言。桌面出版系统的出现使前端实现了黑白图文组版及后端黑白图文整版输出,产生了出版社来盘加工这一新的业务方式。

中印所在中文桌面出版系统的开发方面走在国内前列。1985年,中印所研发出我国第一个商业化的中文桌面出版系统——“科印”电子出版系统。能对科技类、五线谱等复杂版式进行组版输出。在政府支持下,“科印”电子出版系统在国内大部分新华印刷厂中得到了应用,加速了铅字排版的淘汰,并迅速成为当时我国书刊电子出版系统的主流产品,有效地迎合了桌面出版时代的到来。

与此同时,中印所旗下《印刷技术》杂志经多次改版后发展壮大,与中印所一起承担起印刷新技术宣传与普及的历史使命,成为国内发行量最大、覆盖面最广的专业杂志,带动了业内一批媒体的成长。

20世纪90年代初彩色桌面出版系统登上历史舞台

关键词:彩色桌面出版系统——Drupa 1990

以往的桌面出版系统只能实现黑白图文的编排。Drupa 1990上出现的彩色桌面出版系统使印前彩色图文处理实现由“模拟”到“数字”的转化。随着这项技术的普及,印前处理全面进入数字化时代,彩色图文合一、计算机组版成为现实,在屏幕上可看到图文合一的版面,还实现了分色出片。彩色桌面出版系统的硬件包括彩色扫描仪、工作站和图像输出机,软件包括Photoshop、PageMaker等等。在传统工艺流程中曾发挥重要作用的电分机逐渐被淘汰。

为了适应彩色桌面出版系统这一革命性变化,中印所做了许多努力和尝试。1990年,中印所将彩色桌面出版系统介绍到国内,并于1993年组织召开国内第一次“彩色桌面系统专家研讨会”。自1994年起,中印所成功举办了6届北京国际电子出版暨多媒体展览会(EPmedia),对我国彩色出版业产生了重要影响。为了有效地推动彩色桌面出版技术在国内的传播和应用,1995年,中印所还出版了国内第一本系统介绍彩色桌面出版系统的杂志《桌面出版与设计》,该杂志是第一本采用彩色桌面出版系统组版输出的中文杂志。

1994年,由中印所与美国苹果公司合作成立苹果彩印技术中心,时任全国政协副主席的万国全和苹果公司总裁迈克尔·斯本德拉也专程出席成立仪式。苹果彩印技术中心以推广世界先进的开放式彩色桌面出版技术、促进国内行业发展为目标,为国内印刷界同仁提供了一个极为系统、全面、直观地认识和了解当今世界最新成果的窗口,为国内培养了大批彩色桌面出版系统专业人才。

为了适应彩色桌面出版系统的需要,1989年,中印所与台泥资讯股份有限公司开始合作进行专业字形设计和字库产品开发,1993年合资成立汉仪公司。2009年,汉仪公司正式成为中印所全资企业,更名为北京汉仪科印信息技术有限公司。迄今为止,汉仪公司已经向国内外市场推出近两百款数字化中文字库,承担了研发生产中文字库、传播中华文化的重任。

20世纪90年代中后期CTP等数字化技术集中爆发

关键词: CTP(Proof、Plate、Plate on Press、Print)——Drupa 1995

1995年的Drupa是CTP技术的舞台,在这届展会上,包括CTProof、CTPlate、CTPlate on Press、CTPrint在内的各项技术得到了广泛的展示和追捧。其中,CTProof是数码打样,CTPlate是计算机直接制版,CTPlate on Press是在机直接制版,CTPrint是数字印刷。由于CTP(主要指CTPlate)设备及版材在Drupa 1995上大规模展出,并开始付诸应用,因此许多人将1995年称做“CTP元年”。Drupa 1995也是历史上数字技术应用于印刷、产生划时代技术最多的一届。数字印刷技术在1993年首度亮相后,在Drupa 1995上又进行了集中展示,Indigo公司的E-print1000、Xeikon公司的DCP-1彩色数字印刷机等成为展会上的明星产品,生产型的数字印刷设备登上历史舞台。

为了加快CTP技术在中国的普及。在1996年的EPmedia展览会和报告会上,中印所将CTP技术介绍到中国,并举办了国内第一次关于CTP技术的研讨会和数字式彩色打样研讨会。2001年,印刷技术杂志社首次推出了“CTP在中国”市场调查报告,深入剖析中国CTP现状与发展,迄今为止成功推出了10期调查,已成为分析国内CTP市场发展的权威之作。

除了在信息传播方面推动CTP在中国的发展,中印所在CTP配套耗材的技术研发方面也不遗余力。2000年,中国印刷科学技术研究所和日本富士胶片株式会社合资成立了富士星光有限公司,该公司成功地生产出中国第一批热敏、紫激光等CTP版材,有效地推动了CTP在中国的发展。CTP技术的出现,加速了激光图文输出系统和传统胶片的淘汰。

21世纪初网络技术深刻影响印刷业

关键词:与网络相结合的数字化工作流程和跨媒体出版——Drupa 2000;JDF——Drupa 2004

进入2000年以后,网络化浪潮迎面袭来。在21世纪初举办的两次Drupa展会中,网络技术在印刷业中的应用在展会上得到了充分体现。Drupa 2000的主题是与网络相结合的数字化工作流程和跨媒体出版,它们的出现表明了印刷技术在数字化之后向网络化迈进。Drupa 2004的主题是JDF,在DTP、CTP及数字印刷技术出现并趋向成熟之后,印刷技术由“局部创新”走向印前、印刷、印后的“全流程整合”。

在数字印刷时代新技术大爆炸的局面下,为了将更多关于Drupa的信息带入中国,中印所旗下媒体《印刷技术》等杂志,对两次Drupa展会进行了大规模的报道,并于2000年、2004年连续举办了两届“德鲁巴来到中国”国际印刷技术报告会,有效地传播了Drupa的新技术信息,促进了中国印刷技术的变革。

为了适应印刷新技术的发展,2002年1月,在桌面出版时挥了巨大作用的《桌面出版与设计》杂志完成历史使命,正式更名为《数码印刷》。中印所又尝试举办“数字印刷技术研讨会”,成立中国印刷技术协会数字印刷分会,积极推动数字印刷技术在国内的发展。2002年,数字印刷大型系列市场调查报告“数码印刷在中国”正式推出,在业界引起强烈反响。2005年,“科印杯”数码印刷作品大奖赛暨“数码印刷在中国”技术高峰论坛也应运而生。目前,该活动已成为促进数码印刷在中国全面、深入应用的重要力量。

在举办EPmedia同时,中印所也逐渐积累了举办大型国际展会的经验,并将关注的目光投向世界。经过多年的努力,2003年,中印所、中国印刷技术协会同Drupa印刷展主办方杜塞尔多夫国际展览公司等联合主办的首届中国国际全印展在上海举办,并大获成功。迄今为止,全印展已经成功举办了四届,有力地推动了中国印刷业的发展。

2003年,中印所以《印刷技术》为基础,将旗下《数码印刷》、《印刷经理人》等印刷媒体整合为“科印传媒”,以统一的形象组织市场活动。2005年,中印所又紧跟时代需求,推出印刷行业门户网站科印网(),向网络媒体进军。经过几年的发展整合,2006年4月,隶属于中印所的北京科印传媒文化有限公司正式成立。2010年,经营印刷耗材、辅助器材、零配件以及专业图书的网上商城——印贸网()正式上线。为了紧跟移动互联时代新的市场需求,2011年又推出了“科印手机报”……

目前,科印传媒已经成为中国印刷包装行业领先的综合性专业媒体服务机构,在中国印刷包装领域具有极高的知名度和影响力。科印传媒肩负起向国内传播新印刷技术的责任,也意味着中印所对于Drupa新技术的传播进入一个全新的阶段。

2000年、2004年两届Drupa展会的数字化、网络化蓄势,最终迎来了2008年喷墨技术的大爆炸,数字印刷的大发展时代正式来临。

进入21世纪喷墨印刷技术独领

关键词:喷墨印刷——Drupa 2008;喷墨与胶印相结合——Drupa 2012

严格意义上讲,伴随着数字化印刷技术的兴起,喷墨印刷早已登上印刷舞台,但多应用于大幅面广告喷绘和小幅面票据可变条码喷墨领域。在Drupa 2008上,这种局面发生了根本性的转变,以高速、彩色、高质量、宽幅面、生产型、广适性为特征的喷墨印刷机纷纷亮相,有30多家公司推出了不同类型的喷墨印刷概念机。崭新的喷墨印刷技术领域呈现群雄纷争的局面,甚至已经不能称其为新技术,就已经直接进入广泛应用的集中爆发阶段。因此,Drupa 2008也被称为“喷墨Drupa”。此后,一些当初在Drupa 2008亮相的喷墨印刷设备已经逐步正式投入生产。在刚刚结束的Drupa 2012展会上,又有一批成熟、稳定的喷墨印刷系统亮相,喷墨印刷技术正式进入应用阶段。

伴随着喷墨印刷技术的成熟,喷墨印刷与胶印工艺、数字印刷系统供应商与传统印刷设备制造商结合日益紧密,Drupa 2012上展出的兰达(Landa)纳米彩色喷墨印刷系统便是其中的典范之作。这个号称掀起第二次彩色数字印刷革命的喷墨印刷技术,采用胶印橡皮布转印技术和纳米墨水,将喷墨印刷技术的灵活性,与胶印在不同材料、不同介质的完美适性结合起来,有效地拓展了喷墨印刷技术的适应范围,让人们真正意识到,喷墨印刷与胶印相结合并在印刷材料和工艺方面有所突破,也能迸发出巨大的活力。

早在2006年,《数码印刷》杂志就推出了“喷墨印刷系统用户调查分析报告”。2008年,中印所通过第三届“德鲁巴来到中国”报告会向国内全面、系统地介绍了Drupa 2008喷墨印刷技术的最新进展。2011年3月,中印所在广州举办了中国喷墨应用发展论坛,共同探讨喷墨印刷技术的发展,推动传统印刷企业的数字化转型,促进中国喷墨印刷市场的繁荣发展。同时,中印所开始进行喷墨印刷新技术、喷墨与传统印刷结合的研发,以及喷墨印刷的应用开发。2012年3月,中印所与伊士曼柯达公司、上海太阳机械有限公司共同签署战略合作协议,以位于中印所的联合实验室为平台,共同开发高速喷墨技术的组合印刷系统应用,探索市场推广营销模式,为印刷包装行业的技术升级、企业转型提供创新解决方案。目前,中印所正在建设印刷环保技术产业化重点实验室,其中等离子技术在数字喷墨印刷及表面处理过程中的应用、环保型喷墨CTP胶印版的研究等多个研究项目与喷墨印刷有关,这些研究在推动绿色印刷进程的同时,也推动着喷墨印刷在中国的发展。

为了更好地传递Drupa展会上的前沿资讯,2012年5月,中印所及科印传媒派出了强大的记者团和专家考察团前往Drupa 2012展会现场,并通过科印网、科印手机报和科印微博等网络平台第一时间传递展会信息,系统、全面地向国内介绍了备受关注的兰达纳米喷墨印刷技术以及数字印刷的精进,包装及标签印刷的快速发展,传统胶印的增值,印前、印后领域的新方向以及中国展团的风采。

2012年7月,中印所还将主办2012德鲁巴高新技术报告会,第一时间权威、全面、立体地展现Drupa 2012上的国际最前沿技术,让国内同行不出国门也能了解Drupa的技术动态,助力印刷企业了解新技术、新产品及其所预示的印刷行业未来的发展趋势,在新的市场中抢占先机。除此之外,2012年9月,由中印所主办的iDigital 2012数码印刷主题公园将在天津举行,该公园以“数字生活、印刷时尚”为主线,为数字印刷技术应用企业全方位展示数字技术在印刷领域中的无限魅力。同期还将举办相关技术论坛、“科印杯”数码印刷作品大奖赛颁奖典礼及数字印刷应用培训等丰富多彩的活动。

从Drupa看印刷技术发展趋势

任何新技术的产生,其发展趋势便是取代落后的生产方式,对已经成熟的生产方式进行补充和创新,这对于印刷业来说也不例外。万众瞩目的Drupa展会,既是新印刷技术的推动者,也是传统印刷中落后技术的终结者。

数字技术的普及,加速落后印刷工艺的淘汰

Drupa展示的众多新技术加速了印刷业的新老交替,并呈现出较为稳定的发展规律。自20世纪80年代以来,数字技术在印刷业中的应用逐渐将铅字排版、电分机、激光照排机等工艺取代:从激光照排技术的推出到铅字排版被完全取代,经历了大约15年的时间(1976~1990年);从Drupa 1990上彩色桌面出版系统大放异彩到电分机的消亡,也经历了近15年的时间(1990~2005年);从Drupa 1995出现的CTP技术到激光图文输出技术走向边缘化也走过了15年左右的时间(1995~2010年)。

网络与数字技术的结合,推动印刷技术发展创新

2000年以来,网络技术的兴起,使得与互联网相结合的数字化工作流程、跨媒体出版和JDF等技术获得飞跃性的发展。新兴的网络技术与数字化技术,使得古老的印刷业焕发出新的活力。Drupa 2012展会上,许多厂商展示了网络技术在印刷业的应用,其中不乏“云计算”的身影。网络与数字技术将不断地推动印刷技术的发展创新。

以喷墨印刷为代表,数字印刷技术前景无限

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“喷墨印刷是我十多年来主要从事的业务领域。”汪杰介绍道,“我从2003年开始接手工业型喷墨印刷设备,当时这些产品属于柯达收购的赛天使数码印刷有限公司,而我是中国这边的第一个销售人员,一直坚持到了现在。”现在汪杰主要负责柯达在整个大中华区的数码印刷业务,包括中国内地以及港澳台地区。

凭借多年来的工作历练,汪杰不仅对数码印刷设备的销售轻车熟路,而且对国内数码印刷市场的状况了如指掌。他说:“在喷墨印刷进入市场的初期阶段,由于品质、成本等方面的因素,是不被人们接受和认可的,因为当时的主流市场是激光式数码印刷。随着喷墨印刷技术的不断发展,到了2008年德鲁巴之后才开始有一些苗头。”

那么喷墨印刷如何燃起“星星之火”并获得了发展机遇?汪杰分析道:“从整个技术潮流和发展变化来看,激光式数码印刷经过近20年的发展,到了一个很难突破的瓶颈口,尽管速度的提升到达了顶点,品质也非常不错,但是相对成本却始终居高不下。另外,从大规模的工业生产来看,由于产能和成本等问题,激光式数码印刷的应用也不太现实。从这两个方面来看,数码印刷不得不往别的技术方向发展,这便给喷墨印刷提供了机会。”

进入转型喷墨印刷的改革大潮

“无论是2008年的德鲁巴,还是2012年的德鲁巴,我们可以看到喷墨印刷在不断发展和进步,如今整个市场对喷墨印刷已经十分认可。更值得关注的是,很多以前专注做激光式数码印刷的公司都在纷纷转型,开始投入到喷墨印刷的研发中,迈进了轰轰烈烈的改革大潮之中。”汪杰表示,这几年柯达也在喷墨印刷方面投入了很多,并一直致力于将喷墨印刷作为数码印刷的核心技术来推动市场,经过多年的不懈努力也得到了很好的回报。

他认为,喷墨印刷不仅顺应了市场对数字化、绿色化的要求,而且在成本方面也是传统激光式数码印刷所不能比拟的,再加上相关从业人员不懈努力地推动喷墨印刷技术的发展,以及整个市场对可变数据和短版业务的需求越来越强烈,才使得喷墨印刷发展到了现在这个欣欣向荣的阶段。“我相信,在今后5~10年,喷墨印刷还会有更大的发展,因为各个喷墨印刷厂商都在努力提升自己。例如,喷墨印刷下一步可能在三维立体喷墨印刷和其他各种新的应用领域都会不断涌现出来,应用前景十分看好。”

传统印刷和激光式数码印刷纷纷向喷墨印刷的转型并非偶然,正如汪杰所言:“传统的印刷方式已经到了必须寻求突破和改革的时候,因为传统的方式受到很多限制,已经跟不上时展的需要,必须尝试寻找一个突破点。其实,从2012年德鲁巴展会上已经经看到了些端倪,有些传统设备厂商开始转向数码印刷,我相信下届德鲁巴展会还会有更强的信号和更大的动作。”

喷墨印刷近几年的飞跃式发展

“喷墨印刷技术一直都有飞跃式的发展,实际上从2008年和2012年这两届德鲁巴来看就是一个很大的飞跃,相信从2012年到2016年的下届德鲁巴还会有更大的飞跃。我相信,喷墨印刷在一些特种领域的应用,将会有焕然一新的感觉。”汪杰认为,近几年喷墨印刷正处跃式发展阶段,尤其是目前很多与喷墨印刷相关的从业公司,在票据、包装、彩印、标签、出版、报业等领域都可以提供特定的解决方案,这与各行各业对可变数据、短版印刷和按需印刷的需求密切相关。

就柯达来说,目前在整个可变信息的解决方案上,如各种发票、彩票和电子监管码、个性化账单的可变信息印制,都是柯达做得比较早的领域。据汪杰透露,现在柯达应用于商业印刷领域的短版彩色激光式数码印刷设备,下一步也可能转向喷墨。另外,柯达也在尝试为报业做一些结合增值服务和个性化广告需求的应用,通过喷墨印刷技术的配合,为整个报业提供完全不同的运营模式。

与此同时,中国喷墨印刷市场的发展也很快,与中国整个市场经济的发展同步。尽管中国喷墨印刷的起步较晚,但是与发达国家之间的差距在逐渐缩小。汪杰说:“尽管我们也经历了一些转折或波折,但是最近的5~10年已经走过了国外差不多花费了二三十年所走的路程。从目前来看,基本上国外最新的喷墨印刷技术,在中国市场也同步推广和应用。”

喷墨印刷具有极强的生命力

虽然现在很多最新、最好的喷墨印刷技术都从国外引进到了国内,但是中国市场在30多年的改革发展历程中并没有完全跟国外接轨,这在某种程度上也阻碍了喷墨印刷的推广和应用。对此汪杰还补充说,喷墨印刷成本的降低也不是一蹴而就的,因为之前对喷墨印刷技术的研发投入也比较大,再加上新技术的引进需要一个过程,所以印刷企业要全面开展数码印刷的话,还有很长的一段路要走。

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1 引言

在2011年的意大利博洛尼亚陶瓷卫浴展上,仿木纹产品,特别是凹凸面的木纹砖成为各大国际著名色釉料企业热推的新产品。这些企业作为陶瓷行业的上游企业,所推出的最新产品具有导向性与趋势性。不久,木纹砖随即成为了瓷砖产品研发的主流趋势。

我国生产木纹砖的陶瓷企业非常多。木纹砖是指表面具有天然木材纹理装饰效果的陶瓷砖。釉面砖通过丝网印刷、辊筒印刷、喷墨印刷技术等,来使产品表面获得木纹图案。

木纹砖的纹路逼真、自然朴实,易保养,没有木地板易褪色、不耐磨等缺点。该产品能惟妙惟肖地仿造出木材的细腻纹路,表面经防水处理,易于清洗,如沾染灰尘,可直接用水擦拭。本身具有阻燃、耐腐蚀的特点,属绿色、环保型建材,产品使用寿命长、耐磨,无需木制类产品的周期性保养。

2 木纹瓷砖的研发趋势

2.1设计素材来源广泛

与石纹类瓷砖产品的素材来源主要是大理石一样,木纹砖产品素材来源主要是木地板、饰面板等。设计师不必花费太多的精力就可以找到丰富优质素材,稍加设计加工即可成型。但这也是近年来木纹砖产品同质化的一个主要原因,所以,怎样使木纹设计更加新颖,受消费者的亲睐,是设计师要慎重思考的问题。

2.2模具设计对产品纹理影响很大

木纹釉面砖又分为平面与凹凸面木纹砖。前者运用平面模具成型,通过印刷上釉再烧制而成。后者运用凹凸模具形成木纹纹路,通过辊筒印刷或喷墨印刷再烧制而成。据了解,采用辊筒印刷的木纹砖纹路较浅,模具的纹理突出高度不大于1.2 mm。采用喷墨印刷的木纹砖纹路则可深可浅,模具的纹理突出高度最大可达5 mm。因此,在木纹砖的制作工艺中,模具充当了一个十分重要的角色,运用纹理丰富的模具成型,采用多种印刷技术上釉后经烧制即可形成接近原木肌理的瓷砖产品。

木纹砖模具的规格分精装边与原装边,前者有600 mm×600 mm、800 mm×800 mm等规格,后者有150 mm×600 mm、200 mm×1000 mm等规格。精装边木纹砖可切割成长方形。但在切割过程中,会对砖体产生挤压作用,容易造成产品的二次变形。由于原装边木纹砖通常为窄长方形,多用于铺地,相当于普通木地板。为符合消费者对木地板的传统偏好,产品的表面纹理应尽可能多样,要求每两块木纹砖之间的纹路效果均不一样。因此,该产品通常运用能形成多种纹理效果的辊筒印刷或喷墨印刷技术。

与用于辊筒印刷的模具相比,喷墨印刷模具的纹理设计要求更加丰富多样,且精确度较高,所成型的木纹砖纹路更加逼真、细腻。

2.3凹凸模具成型是主流

从表面效果来说,木纹砖的纹理清晰,能无限接近真木。从产品性能上讲,木纹砖的吸水率与平整度都达到标准(吸水率0.5%~3%,对于由工作尺寸计算的对角线的中心弯曲度、边弯曲度、对角线的翘曲度均不超过±0.5%)。只有消费者注重了环保,提高了对木纹砖的认知度,在实际消费中发现与提出更多问题,企业才能根据他们的需求去提高生产的技术水平。

与传统木地板相比,木纹砖抗潮、抗污、抗虫蛀,耐酸、耐磨损、防火、防翘、防变形、导热快,可满足北方地区保暖需求。同时还具有易清洁、好保养、无噪音,不含甲醛等优点,健康环保。

中国广州国际陶瓷工业技术与产品展览会上,部分国产喷墨印刷机制造商展示了仅运用喷墨印刷技术制造的喷墨木纹砖。据了解,该产品无需采用模具,利用喷墨印刷机在特定区域多次印刷,烧成后便可形成砖体上的凹凸面纹理。

凹凸感是未来的发展方向,但仅仅借助喷墨印刷机去生产的喷墨木纹砖,其层次感较差,与借助模具成型的产品相比,其质感也不理想,加之墨水成本太高,产品无法普及推广。因此,通过凹凸模具成型仍是制造木纹砖的一大主流。

2.4喷墨印刷有待提高

喷墨印刷技术突破了传统印刷必须与瓷砖接触的局限,通过喷头喷出陶瓷墨水实现砖面印刷效果,砖面不再与印刷工具直接接触,从而实现多角度、高致密性上釉,呈现瓷砖立体装饰的设计效果。由于图案不受任何限制,运用电脑操作,色彩多样,因此能在较短时间内达到个性化需求,更加适合当今瓷砖装饰时装化、个性化、小批量、多花色的发展趋向。

由于喷墨木纹砖的纹理更加细腻与清晰,该类产品同样会成为未来木纹砖行业发展的一个重要研发方向。不过要实现进一步推广,喷墨印刷技术的水平仍有待提升。

目前,运用喷墨印刷技术也存在一定的局限性,包括设备一次性投入较大、墨水价格较高、墨水发色较浅,国产墨水未能实质生产、单机产量相比辊筒印刷机与平板印刷机更低、设备喷头价格贵,最关键的核心技术与设备被英国、美国和日本垄断等。

3 丝网、辊筒与喷墨印刷技术对比分析

在众多企业看好喷墨印刷技术,喷墨木纹砖已成为木纹砖行业主流产品之际,笔者认为,丝网印刷、辊筒印刷与喷墨印刷之间不存在替代关系,由于各阶层消费者对产品的需求不同,这三种技术将并存于未来的木纹砖行业中,各自发挥其优势,取长补短。

近十年来,丝网印刷技术在我国陶瓷行业已完全普及。该技术具有工艺简单、操作容易、工序少、效率高,利于实现机械化生产、可进行不同批量印刷等优点。但由于采用直接印刷,坯体开裂几率较大(一般要求色料有足够的耐磨性),并且不能印刷到产品边缘,丝网磨损常常会造成生产线停顿和出现废品,不能实现对瓷砖凹凸面印刷,难以实现瓷砖表面的多元、立体效果。

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近10年来,数字印刷在云计算、大数据、移动互联技术的推动下,快速融入印刷产业,并通过积极与传统印刷相融合来突破传统印刷的瓶颈,弥补传统印刷在超短版和按需印刷领域的短板,创新数字印刷增值链,引发数字印刷的新趋势。

1.数字印刷技术新趋势

从drupa2016亮相的数字印刷技术来看,数字印刷技术正日益聚焦到喷墨印刷技术和静电成像数字印刷技术上,印刷幅面不断增大、印刷速度不断加快、印刷质量不断改善、适用的印刷耗材不断增多、印刷数据日益兼容的特点十分突出,这一切正改变着数字印刷与传统印刷的技术格局和市场格局。

(1)喷墨印刷技术新趋势

毋庸置疑,喷墨印刷是全印展上数字印刷领域首推的前沿技术,对该技术的讨论将体现在喷墨打印头的阵列化、精细化和多元化上。

喷墨打印头的阵列化是将单个小尺寸打印头集成制造为与印刷幅面宽度相一致的页面阵列宽度打印头阵列,使喷墨成像的印刷宽度达到B2幅面及以上,以完全满足大多数印刷幅面的需要。

精细化是指喷嘴孔径所支持的最大喷墨打印分辨率以及最高喷墨频率,能使墨滴直径达到高精细印刷水平或相片级水平。

多元化是指随着喷墨打印头研发技术的国际化,喷墨打印头技术正在逐步从少数国际厂商垄断的局面向国内国外厂商技术共享的形势转变,并按照应用需求和产品特点形成不断细分的格局。如在标签、书刊等领域的特定喷墨印刷产品中,国产喷墨打印头及相关设备开始“小荷露出尖尖角”。

此外,喷墨打印油墨或墨水开始从专用性向通用性与可替换方向演变,国内研发机构和生产厂商针对喷墨打印头的特性,推出了诸多具有通用性和可替代性的喷墨墨水,让印刷企业获得了选择印刷材料的主动权。

(2)静电成像数字印刷技术新趋势

静电成像数字印刷技术是应用类型多样化和厂商云集的技术热点。这首先体现在适应更高速度、更大幅面和更高品质的感光鼓/带的感光涂层的均匀性以及设备耐印力上。

其次是色粉制造技术。无论是采用物理研磨还是化学研磨,色粉的颗粒形状、尺寸一致性、呈色性以及介质附着力都是关键技术指标。

此外,还要特别关注纳米技术应用、高饱和度呈色以及材料绿色化等技术,如富士施乐推出的高饱和专色以及金银高光泽颜色等。

2 .数字印刷流程及色彩管理技术新趋势

在未来“集中式生产+分布式定制”的印刷新格局下,建立一个全数字化、从印刷产品编创到应用服务的数字印刷流程,是解决不同地域、不同作业方式、不同企业、不同软件的数据采集、数据处理交换、内容关联与检索问题,是真正实现“数据进、产品出”,创造印刷价值链以及印刷经营与管理模式的关键。

从工业4.0以及中国制造2025的发展需求来看,数字印刷流程及色彩管理技术必须是一个自适应与智能化的印刷生产管理及色彩管理系统,系统既能够适应用户色彩设计环境,又能够保证用户色彩复现精度,智能地优化生产作业流程,还能够满足印刷买家个性化印刷材质需求、产品成型加工需求、表面整饰需求以及体验评价需求,减少数字印刷品在印制中的作业冗余与成本冗余,优质地按时交付,并保证良好的盈利能力与水平。如富士施乐建立的色彩管理标准化实验室,不仅解决了现有数字印刷流程的软肋,而且很好地实现了上述目标。

数字印刷新应用

从社会发展、市场需求和产业应用来看,本次展会的数字印刷新应用将主要集中在以下3个方面。

1.以“内容印刷”为中心的数字印刷新应用

内容印刷是印刷产业千百年来的需求,但始终存在优质低价的定制印刷或按需印刷难于实现的瓶颈。目前,以静电成像数字印刷为主、喷墨印刷为辅的内容按需印刷已基本实现,其产业应用主要集中在文化传播和商业印刷领域。

在文化传播方面,重点是满足按需出版和大众教育中品质多样、承印材料多样以及产品价格多样的图文产品印制需求。富士施乐、柯尼卡美能达、理光先后推出了不同印刷幅面、速度、产能以及色彩再现品质的生产型数字印刷机,与印刷企业一起通过生产细分、产品细分与服务细分来构建多层次的印刷生产与印制服务模式,形成内容印刷的新应用。

在商业印刷方面,重点是满足商业型录、商业促销产品、企业文化用品以及商务产品等多类别商业印刷产品的需求。目前惠普、富士施乐、柯尼卡美能达都结合自己的软硬件,集成相关网络化的设计与制作软件及数据管理体系,形成针对不同商业印刷需求的作业模式和管控方法,初步形成了可盈利的数字印刷生产经营模式,特别是富士施乐的色彩管理与质量认证显著改善了数字印刷产品质量,有效降低了物耗和人工成本。

2.以“功能印刷”为中心的数字印刷新应用

功能印刷是数字印刷创新解决包装印刷及其衍生产品服务的新模式,其产业应用主要集中在以下4个方面。

首先是B2及以上幅面高速喷墨数字印刷机应用于定制包装、折叠纸盒打样,打开了数字印刷在包装领域实际生产应用的大幕,已悄然改变或撼动传统包装印刷市场格局,惠普B2幅面数字印刷机是最典型的范例。

其次是“喷墨+胶印”混合印刷方式的包装印刷,即采用以橡皮布作为转印介质,喷墨墨水先喷在橡皮布上完成叠印,固化后再将墨层100%转印在承印物上的方式,显著降低了多色套印精度的设备需求,有效提升了印刷品质量和作业效率。

其三是在线涂布+UV墨水/纳米墨水(Nano Ink)的工业化应用,有效解决了功能包装不同承印材料与喷墨墨水之间的印刷适性,实现了更高质量、更广色域、更少VOCs排放,如惠普T系列数字印刷机。

第四是与传统印刷技术融合,高效、低成本地印制包装产品的防伪码、防窜货码、药品电子监管码等,实现包装印刷设备连线喷墨印刷的集成,如海德堡XL106、高宝利必达105配装的用来喷印药品电子监管码或二维码的可变数据按需喷码设备。

3.以“3D打印”为中心的数字印刷新应用

3D打印是指采用三维喷墨打印技术,通过分层加工与叠加成形相结合的方法,逐层打印增加材料来生成3D实体的数字制造技术。目前,3D打印机基本采用喷墨印刷机制,通过打印熔融沉积材料、生物材料或食材来制造所需的各种产品。可依托现有的二维印刷技术的多层叠合来实现三维印刷的新产品和新功能,从而为数字印刷拓展到大众制造、精密制造、电影动漫、医疗美容、食品等行业奠定基础,实现印刷“你确定它会引发颠覆,却不知道它具体颠覆什么”的新境界。

数字印刷新看点

在当下数字印刷技术日益趋近传统印刷品质、成本和效率的环境下,数字印刷产业正在形成一个具有广阔市场前景、高市场附加值以及产品化的新领域,吸引了更多传统印刷人和传统印刷企业的关注。本届展会上,数字印刷新看点将集中在以下3个方面。

1.精耕细作的数字出版与数字影像

数字出版和数字影像是当今内容产业需求旺盛、变化无限的新领域,是传统书刊报印刷企业应用数字印刷转型升级的重要抓手。在精耕细作的数字出版和数字影像已成为社会、市场和用户共识的环境下,传统印刷企业既可嵌入数字出版领域,利用数字印前部门从制作电子书刊、网络教育、网络地图、数字动漫到手机出版物等数字媒介浏览产品及其演变的个性化纸媒介产品中获得市场容量和获利机会,还能从图说时代的无限量图片信息引发的影像印制(如婚嫁、游记、个人影集以及各种纪念册)中,挖掘出无限商机。但只有更多地关注出版的实时性、内容更新的便利性、产品外观的多样性特点,才能在数字出版与数字影像产品传播途径中创造需求与价值。

2.集成制造的功能印刷产品与物联网智能包装

集成制造的功能印刷产品和物联网智能包装是印刷企业转型升级、从生产加工跨越到智能制造的最合理途径。包装印刷企业依托数字印刷技术与物联网技术来实现数字化功能印刷与物联网智能包装印刷,这不仅需要学习集成制造技术,采用数字印刷方法将许多功能性材料和信息嵌入到包装、标签等产品中,还要通过数字化精细生产保持所复制的产品具备某些特定的、个性化的功能,如温致变色、过时变色等。包装印刷企业也可使产品外包装具备与物联网以及数字防伪相关联的特殊识别功能,如二维码等满足应用功能性和可追溯性的新功能,从而使包装印刷企业融入到现代IT技术和新材料应用的高附加值领域。

3.数字化的印刷全流程管控

数字印刷因“数字”而改变印刷企业的市场、技术工艺、作业方法以及营销手段,形成面向跨媒体、多介质、多需求以及互动体验的作业模式,依托互联网和DIY软件来营造出用户就是设计师的乐趣与成就感体验,构建出一个以“高产能的集中式加工中心与分布式定制服务中心”的分布式数字印刷标准化作业流程。

其中,定制化精准印后加工技术实现了以数字化与智能化为技术基础,适应个性化、小批量、多幅面、复杂折页或多样成型的印后加工模式。

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科技的发展带动了数字印刷技术的发展,在不同的发展阶段,数字印刷技术概念不同.其中有几个比较常见的数字印刷技术概念:按需印刷.可变信息印刷,个性化印刷和远程印刷等。

 

①按需印刷

 

市场上消费者的消费需求是印刷的总目标,是一种针对性的印刷。印刷数量的多少并没有太大的限制,需要根据客户需求.可以在不同的时间段内进行印刷,也可以实现一张纸的印刷,另外也可实现零库存。

 

②可变信息印刷

 

印数作业中的信息是可以变动的,变动是绝对性的。同时输出的两张纸可能印刷的内容并不一样.具有不同的版式.尺寸和内容.另外.不同的材质等也是可以的。若从出版角度出发.可以实现两种不同的装订方式.

 

③个性化印刷

 

这种印刷模式是一种比较高级的印刷模式.根据消费者的不同需求,进行一种自定义的印刷,中间可以实现数据的变动,也可是对文件的个性化和高质量的个人资料进行印刷。

 

④远程印刷

 

远程印刷利用网络这种先进的科技环境.在不同地区,利用印刷设备.完成输出印刷,

 

2.喷墨成像数字印刷技术

 

喷墨成像印刷技术是一种较为先进的印数技术,整个印刷作业不需要接触,也不需要压力.不需要借助无印版的数字成像技术,相比传统印刷减少了印刷设备,节约胶片和版材等,能够在不同的材质上印刷.也不受不同厚度和幅度的限制。在喷墨系统中,按照不同的喷墨方式,可以将这种技术分为两种,按需喷墨技术和连续喷墨技术。

 

3.静电成像印刷技术

 

该技术在图文和数字印刷机组成的系统基础上.形成的一种印刷技术.相比较传统印刷.在印刷前.数字印刷也需要进行一定的处理工作,生成后的图像并不马上经过后续的处理工序.而是暂时被储存起来.可以放置在专门的储存系统中.按照客户的个性化需求,然后进行相应印刷输出作业。数字印刷材料种类及特征。

 

1.电子油墨和粉末

 

①电子油墨

 

在数字印刷中.一种新型的油墨电子油墨进入到了印刷行业,多使用在数字印刷术中。在其构成成分中,油墨微粒是带电的.在具体的印刷作业中,借助电子,实现对颗粒的控制。电子印刷颗粒具有较小的尺寸.通常来说,较小的尺寸为1一2微米.正是这种较小的尺寸.能够提升印刷的质量.具有分辨率和光滑度高的印刷效果.能够对图像边缘进行锐化.使图像层非常薄。

 

②电子油墨特征

 

A.亮度和分辨率高.耐持久像传统油墨一样.电子油墨所含成分也是一样的.不同之处是电

 

2.印刷纸张

 

①墨水载体-纸张

 

对输出稳定性产生影响的是纸张水分含量.影响或高或低的图像质量。纸张含水量大容易导致纸张的卷曲:纸张含较低的水分时.多有静电现象产生.容易将纸张卡住.导致送纸频繁。为了减少这种情况的发生,具体的生产作业要合理控制温度。通常来说.纸张如果具有较好的挺度和光滑度.能够提高印刷的质量.有利于改善印刷设备.印刷生成的图像比较理想。静电照相数字印刷机能够满足这种要求.

 

釆用了先进的印刷技术。相比较之下的卷筒纸数字印刷机却无法满足这种要求.要求较高质量的印刷纸张,要具有良好的光滑度和挺度。子油墨是充了电的.相比较传统油墨,阅读起来更加方面„电子油墨印刷的文字亮度清晰.分辨率高.可以实现180度的旋转。

 

B.强大的适印性电子油墨使用的印刷材质较为广泛.能在塑料.纺织品和纸张等材料上印刷。虽然液晶显示器能够将影像投放在玻璃上,但是比较沉重.容易破碎。相比较之下的电子油墨.却能够较好地在塑料上显示,弹性感较高.是一种超薄状态,不容易造成破碎。随着技术的发展.在传统的标准本色域基础上.电子油墨已经被使用到这方面,额外添加了橘红色和紫色.能够表现出较高的色彩呈现能力.相比原有的4种色彩.色彩展现能力较为突出。

 

②静电照相数字印刷用纸

 

从显影方式划分角度出发,可以将静电成像技术分为两种.液体墨粉显影和固体墨粉显影。无论是液体墨粉显影.还是固体墨粉显影.都要能够和印刷纸张匹配,满足纸张表面温度的要求.能够匹配纸张的性能.对纸张导电能力不敏感。

 

③喷墨用纸

 

喷墨用纸通常使用水性油墨。纸张和水性油墨接触后.将油墨迅速吸收.在纸张内部扩展开来.不利于图纸色彩和清晰度的呈现。在特殊涂布技术的基础上.生成的喷墨打印纸是比较优质的,吸收对象扩大化,能够吸收水性油墨.即使是吸收过后,也不会发生油墨的扩散.生成的印刷图粉末分析数字印刷粉末材料主要成分发现.其有两部分构成,一种是单组分墨粉.另外一种是双组粉墨粉。单组分墨粉有两种:带电的单组墨粉和不带电的单组墨粉。粉末转移不需要载体。单色黑白印刷色粉的主要构成成分为氧化铁.相比较之下的双组分色粉多使用在彩色应刷机中。上组粉磨粉的构成结构中有色剂和载体颗粒两部分。着色剂具有绝缘性,不带有电,载体是带电的。在印刷过程中.借助载体平台.着色剂固着在上面.完成印刷作业。

 

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中图分类号:TS804 文献标志码:A文章编号:

引言:社会的发展已经进入了信息技术时代,每一个行业都要根据行业现状与需求来做一些改变和适应,与此同时,印刷产业也发生了重大变化,逐步从传统印刷发展为现代电子印刷,面对这种高目标的定位,新的印刷技术也不断涌现,尤其是数字化印刷的运用与发展越来越广泛。

一、国内外数字印刷发展现状

近年来,数字印刷凭借其可进行可变数据印刷、个性化印刷、网络化印刷,还能进行联机加工的优势,在世界市场快速增长。不仅在商业快印、机关文印领域,而且在金融、电信、保险、出版印刷、包装印刷等领域都得以应用。

1、印刷在我国的发展情况

在我国,数字印刷市场已经有了一定的需求空间,开始呈现出越来越强的个性化倾向。在全国各地到处可见街边大大小小的快印店,数字印刷已进入我们的日常生活。我国的数字印刷市场虽然很大,但并不很成熟。数字显示,中国印刷市场年增长率为15%,数字印刷增长率不足5%,而发达国家数字印刷的增长率10%。中国数字印刷市场主要集中在商业印刷与书刊印刷这两个领域,80%的产品还集中在标书上,很少有厂家涉及到包装印刷领域,这说明数字印刷并没有被充分利用起来。

2、我国数字印刷在转型中发展

从印前数字化到印刷数字化,这似乎是一个自然发展趋势,但调查显示事实绝非如此,这需要有一个相当的转型过程。这种转型始于20年前计算机技术应用于印前生产、桌面出版系统之时,这是印刷业扎实、顽强开放的第一步。20年前印刷业是较为落后的传统手工业生产。如今,印刷业已日益发展成为建立在信息与无线通讯技术、数字技术基础上的全球化信息产业的一个重要分支。很多人以为已经完成了印刷“数字革命”,但实际上它仍以数码印刷、桌面打印、多点印刷、无线通讯技术及无所不在的互联网等技术形式影响着印刷业。在这些技术的影响下,设备供应商、印刷企业、印刷品购买者及印刷品消费者之间的连锁关系不断被打断并重建。

二、数字印刷技术未来热点

数字印刷技术及其产业发展的焦点都聚焦在喷墨印刷技术和静电成像数字印刷技术上,呈现出印刷幅面不断扩大、印刷速度不断增加、印刷质量不断提高以及印刷油墨日益精细等热点。

1.喷墨印刷

喷墨印刷是一种不需要图像载体,通过极小功能要素以及极短路径,依据所需要印刷的信息,将墨水直接喷射在承印物上的成像技术,具有应用领域多、承印物适应性广、印刷质量好和印刷速度快的优势。

1.1喷墨印刷技术热点

1.1.1喷墨打印头精细化和阵列化。喷墨打印头的精细化主要体现在喷墨打印头喷嘴孔径随喷墨打印分辨率的提高而不断降低,喷墨频率不断提升,喷墨墨点点径逐步达到相片级水平;喷墨打印头的阵列化主要体现在可将更多小尺寸单个打印头集成制造与印刷幅面宽度一致的多个打印头集成阵列。

1.1.2喷墨墨水的通用性与可替换性。印刷材料的通用性与可替换性是印刷企业选择设备和技术的前提。

1.1.3色彩管理系统与生产管理系统的智能化水平。这些系统将从适应用户色彩设计环境、保证用户色彩再现精度的层面来确保喷墨印刷系统能够满足多元化色彩设计环境和色彩再现需求,并智能化地优化生产作业流程,达到生产作业冗余与成本最低的目标。

2.静电成像数字印刷

静电成像数字印刷以光导体为静电成像载体,经过成像、着墨、色粉转移定影以及清洁等过程来实现数字印刷,具有承印材料广泛、印刷速度快等优势,应用较为广泛。

2.1静电成像数字印刷技术热点

2.2.1光导体及其制造技术。目前静电成像数字印刷机的光导体主要采用有机光导体和单晶硅,含硒化合物的应用逐年减少。成像器件主要采用在铝质鼓或易弯曲带的表面上涂布多层光导体涂层的技术来制造完成。

2.2.2色粉及其制造技术。静电成像数字印刷机的色粉由着色剂、树脂以及添加剂构成,主要通过物理研磨和化学研磨来制造,所研磨的色粉颗粒形状、尺寸一致性、呈色性以及介质附着力是关键。

2.2.3网络化、数字化的色彩管理技术。静电成像数字印刷机的应用离不开网络化与数字化的色彩管理技术,其可通过数字化的网络平台,依托色彩管理引擎,将印刷买家、设计师以及静电成像数字印刷机有机联系起来,共同组成一个全数字化印刷流程所控制的色彩复制系统。

三、数字印刷产业发展优势

印刷企业充分利用数字印刷机的优势,印制胶印机无法胜任的短版印件、可变数据印刷等。每单印件的印量均不相同,一些拥有海量客户数据的金融机构,甚至可以印刷一单印量超过100万印的带有个性化信息的印件。

1、在彩色印刷领域,数字印刷广泛应用在各大领域。其中,个性化营销服务拥有最大的市场份额。其他应用较多的领域有出版、文印以及交易性文件印刷。由于喷墨印刷技术取得了突破性发展,在出版印刷和促销宣传资料打印上获得较大应用,我们预期该领域将有更大的发展。

2、在单色印刷领域,交易性文件、促销资料、出版是主要的应用领域。但是,市场需求与市场应用正在由单色转向彩色印刷,因此我们预期单色印量将会继续减少。

四、数字化印刷技术是印刷业发展的必由之路

随着网点拷贝技术、数字化打样、计算机直接制版和数字化工艺流程等技术的发展完善,先进的输出技术加上工作流程智能化管理,使得数字化印刷的运作更加高效。现在数字化技术在印前领域已基本取代了传统工艺。数字化技术的应用不受时间、地点的影响,印前设计及图片等信息传递可通过国际互联网等网络来进行。由于数字化化技术的应用,印刷产品可在世界的其他地方设计制作,然后可方便地到另外的地方进行制版和印刷。数字印刷的优势在于数据存储、服务器性能、通讯系统带宽等有着巨大的潜能,通过国际互联网能将信息以数字化形式传输,然后直接制版和印刷。

五、数字印刷在我国的发展前景

数字印刷技术近年来一直是印刷出版行业的焦点技术之一,无论从技术层面还是市场层面来说都属于朝阳产业。它以其独特的优势在按需印刷领域发挥着重要的作用,尤其是在互联网迅速发展的情况下,数字技术与网络技术、通讯技术的结合,将使得数字印刷的发展前景非常广阔。

数字印刷是印刷产业发展的必然趋势,它已开始展现出非常诱人的发展前景。由于数字印刷是以一个新的概念来开发的市场,其市场潜力是十分巨大的。有行业专家预测,到2015年,大多数的高速生产线生产的产品将在流程化系统中完成,色粉和喷墨技术的发展将部分取代胶版、凹版和柔版印刷,这将会影响杂志业、报纸业、消耗品及印刷服务体系的建立。在未来的5年时间里,喷墨印刷机的输出速度将达到与胶印相当,数字卷筒印刷机的速度将达到2 000英尺/分钟,或更快。在我国,伴随着计算机技术的发展,印刷的前期工艺已发生了革命性的转变,并且已逐步推进到印刷和装订等印刷的全过程。随着数字印刷技术和数字印刷设备的不断提高和改进和印刷材料成本的逐步降低、国内印刷格局的调整,以及按需印刷市场的日益完善和成熟,数字印刷将会带给印刷行业更多的机遇和希望。

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数字印刷是用数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术,它将各种原稿(文字、图像、电子文件、网络文件)输入到计算机中进行处理后,无需经过电分胶片输出、冲片、打样、晒PS版等工序和时间,而直接通过光纤网络传输到CMYK四色数字印刷机上印刷或直接进行分色制版的一种新型印刷工艺[2]。

1.2数字印刷的工作原理数字印刷系统一般由图文合一的印前处理系统与数字印刷机或照排系统组成。数字印刷利用印前系统,将图文信息直接通过网络传输到数字印刷机上,印刷出彩色印品。操作人员根据用户的要求及其所提供的原稿输入计算机(印前处理系统);在计算机上进行图文数据的处理,对图像进行色彩、阶调、层次等有益的调整,进行能满足用户要求的创意、修改以及文字合成等,再将图文信息进行编辑排版,最终将理想的图案、文字编排成用户满意的内容和形式。这些数字化的信息最后经过RIP栅格化处理,生成相应的单色像素数字信号,然后将这些数字信息输出到电子数据控制中心,这样就可以进行分色制版;也可以将数字信号传送到印刷机的激光器上进行调制,发出相应的单色激光对印版滚筒进行扫描。由感光材料制成的印版滚筒经感光后就能吸附油墨或墨粒,这样就可把图文信息转印到呈印物上,完成印刷[3]。

2数字印刷的关键技术

2.1静电成像数字印刷技术静电成像(Electro-photographic)又称电子照相技术,其基本原理是用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜影,再利用带电色粉与静电潜影之间的库仑作用力实现潜影的可视化,最后将色粉影像转移到承印物上完成印刷,将小颗粒的粉末附着固定在纸上成像。打印的程序各厂牌虽有不同,原理则大同小异。通常是将打印的资料转换成小点之后,以激光把小点扫描到一个旋转的滚筒上(滚筒用对光高度敏感的材料制成,并带有正静电荷,被激光扫描到的部位则转为负静电荷);当滚筒转到粉末槽的旁边,粉末带正静电荷,所以立即附着在激光扫描的部位,即是要打印的影像;这时一张带负静电荷的纸在滚筒下方出现,所带电极强度较激光扫描到滚筒上的略大一些,于是滚筒上的粉末就被吸到纸上,加热固定之后,打印就完成。这一流程单色走一次,彩色要走4次(CMYK四色粉末各走一个滚筒)。成像的粉末非常细小,通常是固体粉状[4]。

2.2喷墨成像数字印刷技术喷墨打印则采用不同技术,以小滴的墨水滴到纸上,组合成像,墨滴非常小。滴墨的位置靠喷墨头准确的精细移动,用多个不同彩色的墨水匣,可以打印出完全色彩的影像。一般要求油墨中的溶剂、水能够快速渗透进入承印物,以保证足够的干燥速度;油墨中的呈色剂能够尽可能固着在承印物的表面,以保证足够高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必须与承印物匹配,才能保证良好的印刷质量。

按照喷墨的形式把喷墨成像分为连续喷墨和按需(脉冲)喷墨[5]。连续喷墨所喷出的墨流是连续不间断的,在压力的作用下通过细小的喷嘴,在高速下分散成细小的墨滴。当每一滴墨滴离开喷嘴的时候被充以静电荷,通过改变电场的有或无来实现在承印物上的印刷。按需喷墨也叫脉冲给墨,它是将计算机里的图文信息转化成脉冲的电信号,然后由这些电信号来控制喷墨头的闭合,即实现承印物上的图文区或是空白区。其中最有代表性的喷墨技术要属压电陶瓷技术。

2.3磁成像数字印刷技术磁记录成像技术与磁带的记录技术采用的是相同的记录原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁场的作用下定向排列,形成磁性潜影;然后再利用磁性色粉与磁性潜影之间的磁场力的相互作用,完成潜影的可视化;最后将磁性色粉转移到承印物上[6]。

磁性色粉采用的磁性材料主要是氧化铁,这种材料本身具有很深的颜色,因此,这种方法一般只适合制作黑白影像,不容易实现彩色影像。

3数字印刷的应用

数字印刷有着广泛的应用,如商业印刷、情报印刷、包装印刷、报纸印刷、卡片印刷、制罐印刷、短版印刷、按需印刷等。由于数字印刷的特点,它已经在印刷业占据越来越多的份额,尤其在欧美市场,已经形成与传统印刷并驾齐驱的态势。

4结束语

数字印刷技术以其不同于传统印刷技术的方式,越来越趋于成熟并引起广大关注。同时由于数字印刷开发的是以一个新的概念来开发的市场,与传统印刷业务也有本质的区别,所以随着我国印刷业务朝向短版、快速、个性化发展的领域进军,数字印刷将凭借其巨大的市场潜力,在我国得到飞速的发展。

参考文献

[1]杨净.数字印刷及应用[M].北京:化学工业出版社,2005

[2]贝内特.数字印刷和可变数据印刷[M].北京:印刷工业出版社,2008

[3]时永青.数字印刷及其与传统印刷之比较[J].印刷杂志,2004(2)

[4]胡维友.数字印刷与计算机直接制版技术[M].北京:印刷工业出版社,2007

[5]刘全香.数字印刷技术[M].北京:印刷工业出版社,2006

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1.Ipex1993,出现第一批彩色数字印刷设备

21年前的Ipex1993上,出现了第一批彩色数字印刷设备,这批采用了突破性数字印刷技术的设备此后持续影响着印刷行业的发展,如今它们的后辈成为了印刷市场上最活跃的角色。

Ipex1993上,Indigo(现已被HP收购)展示了世界上第一款商用的采用液体色粉的彩色数字印刷机E-Print 1000,Xeikon(以及他的投资方Agfa)展示了世界上第一款高速卷筒纸色粉彩色数字印刷机DCP-a(Agfa称它为Chromapress),Presstek则在海德堡的设备上展出了世界上第一款DI机。

以目前的标准来看,I n d i g o E-Print 1000每小时只能印刷1000张A3的彩色页面,速度实在太慢,目前最快的A3幅面的单张纸数字印刷设备Indigo 7600的速度已经达到了这个速度的3倍,大约是3600张/小时。当参观者第一次在印刷展会上看到这样的设备时,他们完全无法相信机器中输出的每一张具有胶印质感的印品内容都不一样,因此许多人都要求看看进纸装置,以确定厂商没有事先放置印刷好的印品。当然,现在大家对于可变信息印刷都已习以为常。

如今被合并到HP的Indigo成为了最强大的数字印刷设备品牌之一,而Presstek成为了小众市场的供应商,Xeikon则被比利时的公司收购,面临着来自施乐、佳能、柯达和理光等公司的竞争。

2.drupa1998,第一台彩色喷墨印刷设备面世

drupa1998上,Scitex(2004年被柯达收购,后改名为柯达VersaMark)展出了第一台彩色喷墨生产设备,拉开了喷墨印刷技术的序幕。此后众多供应商开始致力于喷墨印刷设备的研发,喷墨印刷技术开始影响静电复印技术类的数字印刷机和胶印机的市场。此时的喷墨印刷技术主要着眼于直邮市场,同时在标签印刷领域也在挑战柔印技术。

3.drupa2008,单张纸高速喷墨印刷设备登上舞台

drupa2008上,除了有让人在印刷质量上惊叹的柯达Stream技术展出之外,还出现了B2幅面的单张纸高速喷墨印刷设备的原型机,而B2及B2+幅面的彩色单张纸数字印刷设备成为了drupa2008上的明星。自那之后,随着潜在用户群的增长,主要供应商也不遗余力地推动着这类型设备的发展。

(1)富士胶片JetPress 720

首次面世的B2幅面单张纸高速喷墨印刷机是富士胶片推出的JetPress 720单张纸高速喷墨印刷机,这是富士胶片在重金收购Sericol和Dimatix两年后的重大行动,表明富士胶片正式进入喷墨印刷设备制造领域。JetPress 720在720mm×520mm的幅面上以1200dpi成像,有4个灰度级,可以产生胶印效果,这个分辨率也是此次展会上的单张纸数字印刷设备中最高的。2008年,最大幅面的单张纸静电数字印刷机是施乐的iGen3,最大介质尺寸为364mm×571mm,而JetPress 720的幅面是当时任一款单张纸静电数字印刷机的2倍。JetPress 720的印刷速度为2700张(B2)/小时,相当于180张(A4)/分钟。设备采用的喷头由Fujifilm Dimatix(FDMX)研发,印刷宽度达到了720mm,与高密度、长寿命、高精压电单元阵列技术的组合成就了此款设备的上述性能。

富士胶片利用其先进的化学技术开发的水基墨水,具备防纸张卷曲和快速凝固功能,能够在各种涂层的印刷纸张上得到几乎无渗透的高质量图像。由于富士胶片对传统的采用水基墨水的喷墨印刷系统进行了很大程度的提升,解决了纸张渗透和变形的问题,因此对于不是专门针对喷墨印刷设备所生产的涂布纸也能够兼容,不会有卷曲和起皱的现象。FDMX的防喷嘴堵塞技术保证了高速喷墨印刷的稳定性。

(2)网屏Truepress JetSX

与富士胶片同时推出的B2幅面单张纸高速喷墨印刷设备还有网屏的Truepress JetSX单张纸高速喷墨印刷机。其采用水基颜料墨水,速度为1600张/小时,相当于106张(A4)/分钟。其特点是可以用2皮升的液滴在740mm×530mm的承印物(光面铜版纸和胶版纸,包括任何光泽或无光泽的标准票据,无需预涂布)上印刷分辨率为1440dpi×720dpi(目前分辨率达到1440dpi×1440dpi)的图像。另外它与大多数办公用碳粉类按需印刷设备不同,Truepress JetSX使用的是与胶印相同材料的纸张和定位技术,得益于线性马达驱动的转动平台和高精度纸张反转装置,可以达到与传统胶印机同等水准的定位精度。

这两款设备的出现弥补了数字印刷市场的空白。2008年时,还没有其他供应商能够提供这个幅面的喷墨印刷设备。当然它们的速度比B2幅面的胶印机要慢。但在数字印刷市场,JetPress 720成为了速度最快的A4幅面的数字印刷机。当时最快的设备是B3幅面的HP Indigo 7000,速度为120张(A4)/分钟。而B2的印刷幅面意味着可以使用多种不同尺寸的纸张完成各种印刷业务,尤其适合制作A4尺寸的画册、A2/B2尺寸的海报、挂历、折页、书的封面和封套,以及完成标准A4尺寸的各种业务。

4.drupa2012,涌现出一批单张纸高速喷墨印刷机

drupa2012上,除了富士胶片的JetPress 720单张纸高速喷墨印刷机、网屏的Trupress JetSX单张纸高速喷墨印刷机,又涌现了一批单张纸高速喷墨印刷机,包括柯尼卡美能达的KM1高速彩色喷墨印刷机以及出尽风头的兰达公司的S5、S7、S10纳米印刷机等,同时也出现了采用其他成像方式的B2幅面的数字印刷设备。

在此特别介绍一款设备。Delphax曾经是单色高速卷筒纸喷墨印刷设备的开发商,在drupa2012上其展示了一款单张纸高速喷墨印刷设备Elan 500。该设备采用水基墨水;具有16个Memjet的喷头,每边8个喷头进行双面印刷;最大印刷幅面为 450mm×640mm(不完全是B2幅面,是A2幅面);在1600dpi×800dpi的分辨率下,印刷速度为500张(A4)/分钟,在1600dpi×1600dpi的分辨率下,印刷速度为250张(A4)/分钟;承印物定量为60~350g/m2。这款设备的成本较低,大约为50万英镑,大约是其他单张纸高速喷墨印刷机的一半。

drupa2012之后,B2及更大幅面的数字印刷机正在成为数字印刷市场中新的派别,各种数字印刷设备厂商都投入到这个领域,其将在未来几年持续产生影响,目前这种类型的设备在市场上已经安装超过百台。表1为B2及B2+幅面的数字印刷设备供应商。

5.Print 13和Ipex2014,设备性能大大提升

如果说drupa2012指明了印刷未来的技术方向,那么Print 13和Ipex2014则表明有哪些设备可以投入实际应用。

(1)佳能的Niagara

P r i n t 1 3上,值得一提的一款单张纸高速喷墨印刷机是来自佳能的Niagara。这是一款B3(500mm×353mm)幅面的单张纸高速喷墨印刷机;采用专利技术的4色供墨系统(未来将拓展到6色),可在标准的涂布与非涂布胶印介质上实现3800张(B3)/小时的双面印刷,产量最高250万张/月(双面印刷,B3幅面),相当于印刷速度8500张/小时(双面印刷,A4幅面),产量1000万张/月(双面印刷,A4幅面)。这款产品主要针对大中型商业印刷厂、数据中心、直邮企业和图书印刷商。Niagara所使用的喷头与JetStream和ColorStream产品线中的喷头一样。

根据佳能(中国)有限公司商业打印产品部市场营销高级经理Pieter Kraan介绍,佳能在图书生产领域,在高端设备方面可以提供OcéColorStream 3000系列,在低端设备方面可以提供Océ VarioPrint 6000系列。Niagara单张纸高速喷墨印刷机是佳能为中端市场提供的解决方案,有利于加强佳能在数字化图书生产领域的地位。之所以提出这款设备,是因为它的推出把单张纸高速喷墨印刷设备的速度提高到3800张/小时,与小胶印机相当,而这种印刷机宣称的可以使用传统胶印的常规纸张,也让其应用范围更广,原材料成本更低廉。相信在新加入者的推动与激励下,未来会出现速度更快、幅面更大、质量更好的单张纸高速喷墨印刷设备。

(2)柯尼卡美能达的KM1

柯尼卡美能达的KM1在drupa2012展出原型机后,在Print 13和Ipex2014上都有继续展出,而且有不小的进步。KM1 B2+幅面(585mm×750mm)的单张纸高速喷墨印刷机,印刷速度达到单面3300张/小时,双面1650张/小时,采用UV固化墨水,而不是水基墨水,这意味着墨水要通过辐射固化,而不是通过加热使水分蒸发。柯尼卡美能达的喷墨印刷业务主席Akiyoshi Ohno指出,尽管UV固化墨水的成本比水基墨水高,但是墨水的售价还是相当有竞争力的。此外,KM1采用小森的底座,结合柯尼卡美能达的喷头。这款设备的输出质量令人印象深刻,Andrew Tribute对KM1的评价很高,其认为该设备将成为已经在全球安装80台的HP Indigo 10000的主要竞争者。小森也会销售这款设备。柯尼卡美能达的优势之一是其作为数字彩色打印市场中的领先厂商,有分销渠道将这款设备推向市场。他们的目标是到2016年占据全球生产型数字印刷机市场的50%。

6.未来期待海德堡的B1幅面单张纸高速喷墨印刷机

未来,我们还可以期待海德堡的B1幅面的单张纸高速喷墨印刷机。该设备将由富士胶片与海德堡一起开发,还没有明确上市日期,它会有两种机型,分别面向商业印刷企业和包装印刷企业。海德堡认为:“市场上需要的是印刷速度在250~2500张/小时,双面可印刷商业产品、单面可印刷包装产品的设备。速度要比如今的设备更快,质量也是必须考虑的因素,印刷1000张的成本要比现在更便宜。”海德堡将与富士胶片的全新合作看作是其喷墨印刷战略的关键,海德堡研发预算中有三分之一是针对数字印刷的,在研发中心装备了富士胶片JetPress 720用于测试。海德堡认为JetPress 720是目前市场上质量最好的单张纸高速喷墨印刷设备,其数字业务领域的负责人Jason Oliver评论道:“这款设备使得海德堡人开始改变对数字印刷的看法,它确实证明了单张纸高速喷墨印刷设备的质量能够满足商业印刷和包装印刷领域的消费者需求。”虽然海德堡没有销售JetPress 720,不过其目前已用这款设备测试喷头、墨水和承印物,为公司即将面世的产品进行研究。

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传统印刷有凸印、平印、凹印、丝印四大印刷,先是凸印一统天下,后来演变为以胶印为主导的情形。胶印固然可以提供良好的质量和较短的生产周期,但仍存在很多不令人满意的地方;而数字印刷具有个性化强、按需印刷交件快、使用劳动力少、占地面积小、节约资源等优势。由于在数字印刷工作流程中无需胶片,甚至无需印版、润版液及显影液,所以很大程度上避免了在图文转移时溶剂的挥发,有效地降低了对环境的危害程度[1]。

数字印刷这一新技术自1995年在DRUPA展览会上展出后,在世界范围内掀起了热潮,而我国的数字印刷近几年也有了快速的发展。

2数字印刷的概念及工作原理

2.1数字印刷的概念到目前为止,国际上还没有对数字印刷(DigitalPrinting)的标准定义,主要存在两个观点,一个是计算机行业的观点,另一个是印刷行业的观点。计算机行业把由数据输出到纸上的技术过程均称为数字印刷,不管它是黑白的还是彩色的。因此也把这种意义上的数字印刷机称为打印机(Printer)。而印刷行业则把由数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术叫做数字印刷。

数字印刷是用数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术,它将各种原稿(文字、图像、电子文件、网络文件)输入到计算机中进行处理后,无需经过电分胶片输出、冲片、打样、晒PS版等工序和时间,而直接通过光纤网络传输到CMYK四色数字印刷机上印刷或直接进行分色制版的一种新型印刷工艺[2]。

2.2数字印刷的工作原理数字印刷系统一般由图文合一的印前处理系统与数字印刷机或照排系统组成。数字印刷利用印前系统,将图文信息直接通过网络传输到数字印刷机上,印刷出彩色印品。操作人员根据用户的要求及其所提供的原稿输入计算机(印前处理系统);在计算机上进行图文数据的处理,对图像进行色彩、阶调、层次等有益的调整,进行能满足用户要求的创意、修改以及文字合成等,再将图文信息进行编辑排版,最终将理想的图案、文字编排成用户满意的内容和形式。这些数字化的信息最后经过RIP栅格化处理,生成相应的单色像素数字信号,然后将这些数字信息输出到电子数据控制中心,这样就可以进行分色制版;也可以将数字信号传送到印刷机的激光器上进行调制,发出相应的单色激光对印版滚筒进行扫描。由感光材料制成的印版滚筒经感光后就能吸附油墨或墨粒,这样就可把图文信息转印到呈印物上,完成印刷[3]。

3数字印刷的关键技术

3.1静电成像数字印刷技术静电成像(Electro-photographic)又称电子照相技术,其基本原理是用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜影,再利用带电色粉与静电潜影之间的库仑作用力实现潜影的可视化,最后将色粉影像转移到承印物上完成印刷,将小颗粒的粉末附着固定在纸上成像。打印的程序各厂牌虽有不同,原理则大同小异。通常是将打印的资料转换成小点之后,以激光把小点扫描到一个旋转的滚筒上(滚筒用对光高度敏感的材料制成,并带有正静电荷,被激光扫描到的部位则转为负静电荷);当滚筒转到粉末槽的旁边,粉末带正静电荷,所以立即附着在激光扫描的部位,即是要打印的影像;这时一张带负静电荷的纸在滚筒下方出现,所带电极强度较激光扫描到滚筒上的略大一些,于是滚筒上的粉末就被吸到纸上,加热固定之后,打印就完成。这一流程单色走一次,彩色要走4次(CMYK四色粉末各走一个滚筒)。成像的粉末非常细小,通常是固体粉状[4]。

3.2喷墨成像数字印刷技术喷墨打印则采用不同技术,以小滴的墨水滴到纸上,组合成像,墨滴非常小。滴墨的位置靠喷墨头准确的精细移动,用多个不同彩色的墨水匣,可以打印出完全色彩的影像。一般要求油墨中的溶剂、水能够快速渗透进入承印物,以保证足够的干燥速度;油墨中的呈色剂能够尽可能固着在承印物的表面,以保证足够高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必须与承印物匹配,才能保证良好的印刷质量。

按照喷墨的形式把喷墨成像分为连续喷墨和按需(脉冲)喷墨[5]。连续喷墨所喷出的墨流是连续不间断的,在压力的作用下通过细小的喷嘴,在高速下分散成细小的墨滴。当每一滴墨滴离开喷嘴的时候被充以静电荷,通过改变电场的有或无来实现在承印物上的印刷。按需喷墨也叫脉冲给墨,它是将计算机里的图文信息转化成脉冲的电信号,然后由这些电信号来控制喷墨头的闭合,即实现承印物上的图文区或是空白区。其中最有代表性的喷墨技术要属压电陶瓷技术。

3.3磁成像数字印刷技术磁记录成像技术与磁带的记录技术采用的是相同的记录原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁场的作用下定向排列,形成磁性潜影;然后再利用磁性色粉与磁性潜影之间的磁场力的相互作用,完成潜影的可视化;最后将磁性色粉转移到承印物上[6]。

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在2012年德鲁巴展上,喷墨印刷百家争鸣的热烈景象至今还令人印象深刻。纵观全球,在印刷、包装、广告、装饰、电子电器甚至汽车、医疗、航空领域都能看到喷墨印刷的踪影,广泛的应用为喷墨印刷带来了巨大的潜力。喷墨印刷目前正经历着高速发展态势。无论从设备种类、数量,还是从实际应用的领域和规模来看,都获得了持续且快速的增长。曾有权威机构预测,从2011到2017年,全球喷墨印刷市场的规模将翻一倍,从334亿美元增加到673亿美元。相信这也是吸引众多行业的主流企业投身喷墨印刷系统开发的重要原因。

谈到国内外喷墨印刷市场的差距,我认为主要有两个方面:一是终端用户的接受程度有较大差别,个性化产品在国外已经非常普遍,并逐渐成为一种生活习惯和态度,而在国内的应用却不多;二是思维习惯不同,国外正在发生“Paradigmshift”,具体地说就是“思考模式转移”。对经营者而言,要应对少批量、高品质、节约资源、缩短交货期等挑战,“快、便宜、高品质”的标准已经不能满足社交和生活的需要。提供“自动化”和“一站式”服务是经营者必须不断努力的方向。

Q2:2008年德鲁巴展的主题是“喷墨德鲁巴”,2012年的德鲁巴展也被认为是“一场喷墨印刷的盛”。从目前喷墨印刷的发展情况来看,您是否敢大胆地预测下一届德鲁巴展的主题也与喷墨印刷有关呢?为什么?

我个人认为,未来印刷行业的发展可能体现在两个方向:一个是喷墨技术与传统印刷的高端结合。但并非是在传统印刷机上加个打码用的喷头那样简单,而是在产能、品质、自动化、多品种。短版、使用成本等方面完美结合的一种体现。另一个是个性化的印后加工。当印刷条件和印刷效果趋于同质的时候,如何体现或提高印刷成品的价值,使用不同的印后加工手段,那么结果是完全不同的。可以说,将个性化印刷的价值最大化是个性化印后加工的最大亮点,也将是印刷企业盈利的重要方式。

Q3:随着喷墨印刷的应用范围不断拓展,喷墨印刷技术甚至被称为是“万能的”,如今这种印刷技术已经开始涉足包装标签、纺织品、陶瓷等领域。请问您最看好喷墨印刷在哪些领域的应用,原因是什么?

目前喷墨技术分大幅面喷墨和高速喷墨两大类。广告领域采用大幅面喷墨技术已经很多年,由于在幅面、材料和生产效率方面的要求,使得其他任何印刷方式都无法替代喷墨技术,相信未来广告领域依旧是喷墨印刷技术驰骋的疆场。

此外,在包装领域和装饰领域,这两年使用喷墨技术的趋势在不断增长。随着个性化包装需求的迅速增加,喷墨技术凭借快速、可变、广泛的材料适性和媲美胶印的品质赢得了印刷经营者的青睐,很好地解决了多品种、小批量的业务要求。尤其是B2幅面单张纸高速喷墨印刷设备的诞生,如网屏的Truepress Jet SX就是为个性化包装应用量身定制的解决方案,可使用厚达0.6mm的纸张。对于装饰领域,玻璃、木板、陶瓷等多种材质的广泛适性是喷墨技术的优势,可以简单快速地实现普通人对艺术及艺术品的追求。

Q4:很多人认为,承印物和墨水价格过高等问题阻碍喷墨印刷的发展。您认为目前阻碍喷墨印刷发展、推广及普及的关键因素是什么?

我认为目前喷墨印刷发展。推广及普及的关键因素是:

第一,喷墨印刷设备的综合性价比有待提高。目前市场上的设备很难找到同时兼顾设备价格、墨水耗材、使用成本及满足环保要求的产品。一边是倡导环保的UV喷墨技术价格,但使用成本的令人乍舌:另一边是选择经济实用的普通喷墨技术,但是又对环境造成不良影响。

第二,终端市场和终端用户对承印材料是否提出更高的要求。比如极其光滑、墨水很难附着的材料或是一些特殊的材料。

篇13

高速喷墨印刷作为一项变革印刷业的创新技术,在过去一年延续了备受瞩目的态势,虽仍没有在国内全面开花,但可喜的是,在高速喷墨印刷设备厂商和印刷企业的共同努力下,高速喷墨印刷技术在设备研发以及企业应用上均取得了一定的进步。

先看设备研发。drupa2012之后,高速喷墨印刷设备厂商加大了高速喷墨印刷技术的研发力度,或推出新的高速喷墨印刷机,如佳能在Print 13上推出了单张纸高速喷墨印刷机Niagara,或在原有机型上作了进一步改进和提升,如在Print 13和Ipex2014上,柯尼卡美能达推出了其全新的B2幅面的单张纸彩色UV高速喷墨印刷机KM1,富士胶片推出了其新版本的B2幅面单张纸彩色高速喷墨印刷机JetPress 720,这些设备均在技术上有了很大提升。此外,加入到高速喷墨印刷机的研发行列中的新面孔也不断增多,如传统印刷设备厂商巨头海德堡将与富士胶片研发一款B1幅面的单张纸高速喷墨印刷机,面向商业印刷企业和包装印刷企业。值得注意的是,尽管单张纸高速喷墨印刷机没有卷筒纸高速喷墨印刷机的装机量增长速度快,但其正成为设备厂商推介的重点,只是要想和传统单张纸胶印机一较高下,其仍要在印刷速度上下足功夫。

再看企业应用。高速喷墨印刷机装机量在国内一直呈快速增长之势,继先行者凤凰传媒、北京大恒数码之后,上海当纳利、北京中石油彩印、河南新华等一批印刷企业也陆续引进了高速喷墨印刷机,且机型从黑白高速喷墨印刷机开始向彩色高速喷墨印刷机转变,如上海当纳利引进了一台佳能奥西ColorStream 3000卷筒纸彩色高速喷墨印刷机,有消息称凤凰传媒也即将引进一台彩色高速喷墨印刷机等。从应用领域来看,目前国内高速喷墨印刷机仍然主要集中在按需出版和账单领域,尤其是按需出版领域发展潜力很大。只是多数企业仍遭遇业务量不足、难以满足设备产能的难题,下一步仍要继续探索盈利模式、对外拓展业务等。

不管如何,高速喷墨印刷已然在国内印刷业踏出了“万里”的第一步,且取得了一定的成绩。任何新技术都要经历发生、成长、成熟的过程,而高速喷墨印刷正经历着这一过程。让我们共同期待高速喷墨印刷“直挂云帆济沧海”!

王廷婷

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