数字印刷:印刷领域新的发展趋势
按照今天通常的理解,数字印刷技术衍生自1938年在美国发明的电子成像工艺。个人电脑的办公革命席卷整个世界发生在80世纪中叶,为了简化工作流程,联机打印设备应运而生,这是办公自动化输出部分的一个重要环节。随后,真正的数字印刷设备诞生了。
我们所说的数字印刷技术不仅仅包括电子成像技术。喷墨打印技术、激光打印技术等也属于数字印刷的范畴。可是,从工艺角度讲我们一般所提到的数字印刷技术都起源于电子成像工艺。我们划分数字印刷的依据是根据印机是黑白还是彩色或者是单张纸印刷还是卷筒纸印刷。
数字印刷是如何进行的?
数字印刷设备内部装有一个感光鼓,利用静电成像技术。激光束在图文部分打点,改变该处电极的极性,随后,带有相反极性的干燥磁性墨粉会喷洒在感光鼓上,凭借电极的异性相吸原理,吸附在刚刚经过处理的图文区域,然后转移到承印物上。为了使墨粉更好的转移到承印物上,在转印之前,承印物必须经过加热处理。
经过每个环节的加工之后,感光鼓需要进行清洁,再充电,这样上次印刷的图文信息才能从设备上被消除。因此,数字印刷可以对完整的文件按照顺序进行复制,并可以加装一些简单的后道工序,诸如连线装订等。
在刚刚过去的20年里,在彩色复制领域,数字印刷技术取得了长足的进步,除了黑色,还可以进行一般的四色印刷。为了实现这点,四色碳粉首先要转印到一块胶皮上,一色一色的上,然后将图文信息通过胶皮滚筒转印到承印物上。HP是一家老牌的数字设备制造商,他们提供的流体数字油墨可以取代墨粉,这个创造性的发明赋予了数字印刷可以印出半色调网点的能力,印刷质量几可媲美胶印。在新技术中,Xerox定制的彩色墨粉可以在无需加热处理的承印物上进行印刷,但是纸张必须经过其他处理,使其整体保持一定温度。
单色单张纸印刷机
两个标志着数字印刷开始的重大事件:个人电脑的发明和1982年Xerox数字技术专利期满。为了捍卫其专利权,Xerox就电子成像技术制定了一个较高的标准,以致很少有生产商可以达到。直到1982年,随着信息技术的发展,生产商将目光都投向了办公室的复印系统。
与此同时,美国的一些生产商,诸如Apple和IBM开始全力投入个人计算机的研发与生产。
在IBM的推动下,个人化计算机在全球范围内以惊人的速度普及开来,能取得如此骄人的战绩主要基于两点:第一,IBM作为全球市场的领导者,一直致力于办公自动化的实现,尤其体现在输出领域,而这一目标将通过个人化电子计算机的普及而实现;第二,由于进入PC市场较晚,IBM公布了其产品的设计方案,为符合当前市场标准的要求,其中很多零件都是其他企业代工的,比如操作系统就是Microsoft的。也正因为如此,输出领域的数字印刷生产商如雨后春笋般发展起来。
各地兴建起许多数码块印店为写字楼提供数字印刷服务,他们有着更加强大的功能和更加晚上的管理体系,正在抢占胶印市场。在1990年Xerox将Do-cutech6000家用型投放市场,该机型可以保持180页/分的速度对A4幅面的纸张进行印刷并加装了印后在线装订单元。这种简单轻巧的数字设备被广泛应用,既没有专业的操作要求,没有门槛谁都可以进行简单的黑白打印,而且比胶印更便宜更方便。距今位置,据不完全统计,Xerox已成功销售25000套Docutech设备。在1998年,Kodak生产了一款类似的设备Digimaster,是现今Docutech的主要竞争对手。
大幅面是数字印刷的发展趋势,生产商已经开发并推出了A3幅面的单张纸印刷设备以满足生产中“出血”的需要。该设备是可靠的,而且有着最高的速度A4幅面可以保持180页/分,A3可以达到90页/分。
为了能提高产能同时不改变单张纸的给纸形式,奥西提出了新的设想:一台打印机中有两个印刷单元可以保证同时对纸张进行双面印刷而不需翻转。这种理念被应用于实际,奥西推出了Varioprint6250型,可以达到A4每分钟250印A3132页/分的印速,并且可以保证月产量稳定在800万张A4。
Xerox已采取行动以挑战Nuvera家用型的主导地位,Xerox的产品有着比Nuvera288更高的印速。能够保持A4288印/分A3144印/分。它的额定产量保持在300万印/月,极限产能可以达到600万印。
图像处理和彩色套印要求很高以致于只有胶印的网版图像可以印刷,而这也恰恰就是胶印能而数字印刷所不能的地方。因此,许多的数码打印店和设计公司使用数字印刷生产黑白业务。通常,胶印一般应用于大批量作业。
单色卷筒纸印刷机
在70年代,大型计算机中央处理器使用二进制进行运算,他的输出信息都使用二进制数字,这需要打印大量的数字符号。在80年代,卷筒供纸系统问世,并且被应用于大型计算机的输出单元,这样数据信息可以打印在45cm宽的纸带上将运算结果传达给相关人员。由于背面也需要打印,上面打印的设想被应用进来,第二个印刷单元被加装在第一个的后面,这样两个印刷单元一前一后的排列,将纸张夹在中间。今天,双面印刷设备已经将两个印刷单元统一到一个印刷系统里,如IBM最新的Infoprint4100。在2008德鲁巴展会上,Xerox向观众展示了其最新研究成果,印速可达A4每分钟650到1300印。
办公输出设备从80年代的打印设备发展到90年代的数字印刷设备取得了卓越的进步,未来的发展趋势将是定制印刷,其中印刷已不再是主要的经济运作模式,为金融或其它行业提供专业的定制服务将成为未来印刷的主要业务。
信用卡以及电讯服务都将成为未来印刷的主要服务客户,有着巨大的市场等待开拓,对于这类客户,卷筒纸印刷将成为主要的印刷方式。一般的,卷筒纸都要经过胶印预印,将彩色的图文部分提前印好,其他的数据信息在需要使用的时候临时采用黑白印刷。同样的流程也将在直邮领域应用,彩色图文预印,个性化的信息采用黑白印刷随用随印。
值得一提的是双面卷筒纸印刷并不是依据电子成像原理进行印刷的,比如Nipson的设备,该设备所采用的Varypress系统是使用磁和调谐器对纸张进行处理,采用contact-free技术进行打印的。Varypress500型可实现A41010/分,双面打印型可达到A42020/分。
第二家制造商是Delphax,使用激光成像技术和墨粉进行印刷,印速可达A42054/分,能达到这个印速,很大程度上取决于设备内部结构的合理配置。
单张纸彩色激光数字打印机
数字印机能得以发展,主要来自两方面市场的推动:一个是来自全世界办公通信的巨大需求,另一个则来自于图像处理系统制造商。
在80年代末,数字印刷设备取得了飞速发展,从简单的影印机发展到可以提供彩色服务,Canon可以作为数字印刷的先驱,知道2004年为止,他始终坚定不移的致力于办公系统的研发和生产。在2002年Xerox将Docucolor2000家用型投放市场,这无疑是一个划时代的突破,在他的带动下,其他许多设备制造商开始从办公设备制造领域向发展前景较好的印刷工业领域转型。
在1990到1995之间的这5年时间里,有两家较大的设备供应商在彩色数字印刷设备领域取得了巨大突破:它们分别是HP和Agfa。经过Kodak和Heidelberger的共同努力,2000年的德鲁巴,Nexpress终于与观众见面。同时,Xerox也推出了iGen3,是生产型的数码印刷设备。这三家供应商生产的设备的印刷质量已经几乎可以媲美胶印,即便看上去色调可能或多或少的有些区别,但是它们的产品比之传统的平张印刷更加稳定。Xeikon6000,极限产能可以达到600万/月,同时Xerox的Gen3可以达到300万/月。
卷筒纸数字印刷设备
从单张纸印刷到卷筒纸印刷的转型是有几个原因的:第一,卷筒纸印刷有着更高的印速;第二,纸张可以更薄,这使得激光彩印有了更大的印刷市场。有了更快的印速,在胶印中,彩色图文的预印可以取消,增加了生产的灵活性。另外,印刷中的个性化因素也大大提高。同样的,卷筒纸数字印刷同样可以应用到直邮领域。
迄今为止,该市场一直由Versamark喷墨打印设备独霸,可以保证A42052/分的个性化印刷印速。在本届德鲁巴上,也将有其他的喷墨设备供应商展示他们的设备,如Agfa的Dotrix Transcolor,Dainippon Screen的Truepress Jet 520,Oce的Jetstream 1100/2200。
电子成像喷粉印刷技术还没有能力达到这个程度,但是它们尚在发展阶段已到达1000/分的印速,比如Xerox 490/980卷筒纸打印设备可达到980/分,Oce的Variostream 10000可达800,IBM/Ricoh的Infoprint 5000可达862。
所有的这些设备,其印刷性能取得了巨大进步,有着巨大的发展潜力并开始逐步抢占胶印晒场。Kodak的StreamJet喷墨技术,目前尚在研发中,有着巨大的发展潜力,在印量小于10000的业务中有着比胶印更大的优势。
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