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  印藝技術

書刊印刷將可實現噴墨印刷方式

眾印印務    2009/1/7 9:30:06   來源:科印網


早在drupa2008舉辦之前,業內就有人指出,這將是一屆噴墨的drupa。在drupa2008落幕之后,又有人撰文指出,數字噴墨印刷的革命開始了!這一切都緣于drupa2008展出了在速度和質量上都十分出色的噴墨印刷機。資深專家Frank Romano曾指出,正像膠印取代鉛印一樣,目前數碼印刷逐漸侵占了以往由膠印主宰的市場,而噴墨印刷的優勢將使其在與膠印的競爭中領先于色粉類數碼印刷。色粉類數碼印刷機具有獨特的優勢:印刷質量高,能實現可變數據印刷,可與印后加工系統聯機。目前,市場上已投入使用的色粉類數碼印刷機的機型不下100種。雖然目前色粉類數碼印刷機已主宰數碼印刷市場,噴墨印刷還是日益引人注目。噴墨印刷機的特點是:主要部件為噴墨頭,整機電子零件少,能進行專色印刷,操作相對簡單,活件轉換迅速,浪費少。此外,噴墨印刷所需的能源比色粉類設備要少,對環境的要求也沒有那么高,噴射墨的成本也比色粉要低。噴墨印刷不需要圖像載體,不需要準備時間,能快速干燥,亦可與印后加工集成。隨著技術的發展,其質量及生產速度也越來越能夠滿足工業生產的需要。

    相比之下,大型色粉類數碼印刷系統一般需要大功率電源,對環境也有較高的要求。采用色粉類數碼印刷機印刷時,色粉先轉移到承印材料上,然后需在高達400華氏度的溫度下才能很好地固化。若承印材料表面不平滑,色粉就無法很好地轉移;若承印材料在高溫下發生卷曲甚至熔化也不能使用。而噴墨印刷就不需要如此高的溫度,且承印材料適應范圍廣泛。

    因此,在2007年,惠普、柯達、Memjet等大公司都加大了對噴墨印刷技術的研發力度。據稱,有的新產品速度已達1000英尺/分鐘,分辨率達600dpi以上。

    眾所周知,世界知名的Lightning Source公司已采用IBM的Infoprint、奧西的VarioStream、惠普的HP Indigo WS3250、施樂的Docutech和iGen3等數碼印刷機實現了按需印書。隨著新型卷筒紙噴墨印刷機的問世,或許再過2年,你就可以根據客戶的要求用噴墨印刷機來印刷個性化書刊了。

    惠普公司hybrid

    一直以來,噴墨印刷的主要市場是直郵和交易賬單印刷。但惠普卻把目光放在了書刊、報紙等出版印刷市場,面向企業內部印刷者和商業印刷者推出了hybrid高速卷筒紙噴墨印刷機。據稱,惠普投入數十億美元研制了該產品。該機采用混合式設計,機座是傳統的膠印機底座,能像傳統膠印機一樣處理紙張,采用Edgeline噴墨頭技術,紙帶寬度可達30英寸,既具有傳統膠印的速度、穩定性和一致性,又具有數碼印刷的優點。

    該機的核心部件是Edgeline噴墨頭。傳統的噴墨印刷機在印刷時,噴墨頭做橫向移動;而Edgeline印刷時,紙張以35英寸/秒的速度在噴墨頭下移動,噴墨頭不移動,因此節約了時間,提高了速度。Edgeline噴墨頭采用多層陶瓷材料,具有良好的熱穩定性和尺寸精確性。第一代Edgeline噴墨頭的印刷速度達71張(8.5英寸×11英寸)/分鐘,未來其速度可達100張/分鐘。一個四色印刷頭由兩個4.25英寸的噴墨頭組成,每個噴墨頭有10560個噴嘴,可印刷兩種顏色,每種顏色的噴嘴數量為5280個。

每個4.25英寸的Edgeline噴墨頭采用5個硅印刷頭芯片,每個芯片上有2112個噴嘴。硅芯片中含有邏輯控制電路,可測控墨滴。電路采用惠普的1微米CMOS集成電路工藝。
    柯達公司Versamark VL2000

    drupa2008上,愛克發、大日本網屏、宮腰、奧西以及Impika等公司展出的噴墨印刷機雖然都具備高速的特點。

    但他們所采用的都是按需噴墨技術;柯達的Versamark系列噴墨印刷機則采用了連續噴墨技術。按需噴墨印刷的質量比較高,但速度不算高。不過,最近宮腰和奧西公司推出的采用按需噴墨技術的噴墨印刷機,成像速度達到150米/分鐘,與柯達的Versamark系列噴墨印刷機不相上下。

    Versamark VL2000是柯達公司第一款采用按需噴墨頭的產品(該機未采用Stream技術)。柯達采用了松下Page Width Array噴墨頭,其每列噴墨頭的印刷寬度達18.6英寸,每列噴墨頭可以印刷兩種顏色,速度為75米/分鐘,相當于在20.5英寸寬的紙張上每分鐘印刷500張(信紙尺寸)。該機有兩列噴墨頭,可以實現四色印刷。Versamark VL2000既能以簡單模式印刷全幅寬的卷材,也能以雙面印刷的形式印刷半幅寬的卷材。兩個Versamark VL2000引擎可以連在一起,實現全幅寬卷材的雙面印刷,印刷速度為1000張(信紙尺寸)/分鐘。該機具有開放式的結構設計,可以連接標準的印前和印后加工設備。

    在印刷機的兩列噴墨頭之間還可以安裝兩個額外的噴墨頭。其中一個松下噴墨頭能以3種不同的模式運作。在Versamark VL2000印刷機中,第一種模式是兩種顏色,為1bit,分辨率為600dpi,印刷速度為75米/分鐘;第二種模式是噴墨頭上的兩個印刷組件用于同一個顏色的印刷,速度達150米/分鐘;第三種模式是用不同灰度級印刷單一的顏色,速度在75~150米/分鐘。Versamark VL2000的升級產品可以采用4個噴墨頭陣列,每個陣列對應一種顏色,印刷速度達150米/分鐘。柯達認為,在生產成本上,該機可以與膠印相競爭。

    以前,柯達似乎并不重視按需噴墨技術,然而,現在也開始采用該技術。Versamark彩色系列(VT3000、VX5000、VX5000e)具有很高的速度,但輸出質量卻不如最新推出的高速按需噴墨印刷機。Versamark VL2000雖然速度沒有奧西公司的JetStream快,但卻比它便宜。

    柯達公司Stream技術

    連續噴墨印刷機一般靠泵使噴射墨以連續的墨流通過噴墨頭上的噴嘴,通過壓電裝置使其變成墨滴。有些墨滴被充電,當通過高電壓偏轉板時,充電的墨滴偏轉落到紙上,未充電的墨滴最后回到儲墨罐中。墨流的速度很快,墨水也是低黏度的水性墨,因為系統中有高電壓偏轉裝置,所以,墨水中不能含有任何金屬或其他成分。

    柯達公司在drupa2008上展出了一系列新產品,其中包括代表其未來彩色印刷技術的Kodak Stream概念機。Kodak Stream新一代連續噴墨技術在速度、質量、成本方面都具備挑戰膠印的實力。

柯達Stream噴墨技術采用的是一種新技術,以對連續噴射墨流的熱“掐斷”技術為基礎。通過給圍繞在每個噴嘴周圍的加熱器提供有規律的脈沖,使墨水被激勵變成非常細小的墨滴。被“掐斷”的無用的墨滴偏離承印材料,重新回到儲墨裝置中。墨滴尺寸及“掐斷”的動作可通過熱脈沖時間來控制,因此,墨滴尺寸可變,灰級也可變。

    Stream噴墨頭采用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微機電系統)技術制造,噴嘴由硅材料制成。加熱器也是噴墨頭和噴嘴的組成部分,噴嘴的孔徑約為8微米。柯達在drupa2008展示的Stream概念印刷機的圖像分辨率達600dpi,如果墨滴尺寸更小一點,分辨率可達1200dpi。Stream印刷機的網點排列精度比現有的Versamark系統要高。

    Stream采用的墨水顏料顆粒直徑尺寸為10~60nm。這些微小的粒子不會損壞硅噴嘴也不會堵塞噴嘴。與染料墨水相比,顏料墨水的色強度更好,色域更寬。Stream噴墨頭可以“縫合”在一起以適合更寬的頁面陣列。柯達聲稱,未來將推出30英寸寬的噴墨頭陣列,以便與40英寸寬的膠印機競爭。

    定制出版 未來噴墨印刷的突破點

    傳統印刷業建立在長版活的基礎上,一個活件印刷的數量越多,單位成本越低。因此,很多印刷品購買商為了降低單件印品的成本,不惜多印,最后再把過剩的印品扔掉,造成浪費。好在現在有了分散印刷的概念,每一種印品的印刷數量越來越少了。很多發行量很大的雜志也是在多個不同的地點進行印刷;交易賬單的印刷也采取就近印刷的做法;直郵印品也被分散到離投遞點最近的郵局附近去印刷。

    有專家指出,高速噴墨印刷機將取代膠印機,正像當初膠印機取代鉛印機一樣。

    到那個時候,印刷企業就能夠用同一臺噴墨印刷機,隨意印刷長版活或短版活、可變數據印刷活件或固定內容的活件。目前,印刷企業大多采用傳統膠印機和數碼印刷機共用的混合作業流程來印刷書刊或商業印品,在傳統印刷機被取代之前,這種狀況仍將持續。這種轉變可能是緩慢的,但卻是必然趨勢。

    盡管現有的色粉類數碼印刷機已經能夠滿足市場的某些需要,但還有不少地方有待改進。未來噴墨印刷最大的突破點將在定制出版領域,因為無論是速度還是質量,噴墨印刷都將能滿足出版印刷的需要,個性化的圖書和雜志不僅可以做到針對每位讀者有不同的內容,就連彩色廣告也可以根據讀者的偏好做到本本各異。一旦達到上述目標,噴墨印刷勢必侵占膠印的市場。

    綜上所述,今后很長一段時間內,膠印、色粉數碼印刷、噴墨印刷將并存,不過再經過多年的發展和變化,噴墨印刷必將與膠印和色粉數碼印刷進行激烈的競爭,彩色或單色書刊也將采用噴墨印刷機來印刷。



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