當(dāng)印刷專家們?yōu)槭窃诰€媒體更強(qiáng)大還是印刷媒體更強(qiáng)大這個(gè)問題而爭(zhēng)論不休的時(shí)候,他們也許已經(jīng)忘了,印刷仍然擁有一個(gè)價(jià)值數(shù)十億美元的市場(chǎng)——一個(gè)被瀕臨死亡的出版商們忽視的巨大市場(chǎng)?,F(xiàn)在的問題并不在于印刷是否已經(jīng)或?yàn)l臨死亡(事實(shí)上這種事情決不會(huì)發(fā)生),而是哪種印刷技術(shù)會(huì)在未來十年內(nèi)呼風(fēng)喚雨。數(shù)字印刷已經(jīng)在由膠印占主導(dǎo)地位的市場(chǎng)上開辟出了一條屬于自己的道路,正如當(dāng)年的膠印技術(shù)逐漸取代凸版印刷一樣。但是數(shù)字印刷技術(shù)本身也將再次發(fā)生變化,這也許會(huì)導(dǎo)致膠印的進(jìn)一步下滑。當(dāng)然,這種變化主要體現(xiàn)在噴墨與碳粉印刷技術(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)上。
噴墨印刷是一種簡(jiǎn)單的數(shù)字印刷形式,但它不需要使用印版等固定的圖像載體。它的每一個(gè)頁面都是可以重新生成的,即便所有頁面當(dāng)初都是相同的。數(shù)字印刷能通過各種方法將彩色顆粒放置到承印物上,其中以碳粉和噴墨方式最為普遍。碳粉印刷,也被稱為靜電復(fù)印術(shù)(electrophotography)或施樂技術(shù)(xerography),它是通過電荷將用塑料包裹的顏料顆粒轉(zhuǎn)移到承印物上的。激光圖像感光鼓能將光能轉(zhuǎn)變成電能,從而使頁面上的圖像以正負(fù)電荷的形式存在,然后再通過這些電荷去吸引電性相反的碳粉。在400華氏度的加熱溫度下,碳粉就會(huì)與紙張融合在一起,形成真正的圖像。碳粉印刷既可以使用濕碳粉(液體碳粉)也是可以使用干碳粉(固體碳粉)。
所有數(shù)字印刷系統(tǒng)都適合進(jìn)行短版印刷,而且這也是人們進(jìn)行可變數(shù)據(jù)印刷和完成不同版本活件的唯一方式。數(shù)字印刷的最終目的是用一種無版印刷方式來取代傳統(tǒng)膠印和柔性版印刷。如果那些設(shè)備商真的如他們所說已經(jīng)開發(fā)出了新一代噴墨設(shè)備,那么現(xiàn)在距離這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也就不遠(yuǎn)了。
到目前為止,噴墨系統(tǒng)的印刷質(zhì)量已經(jīng)得到了大多數(shù)標(biāo)牌和工業(yè)產(chǎn)品(300-600dpi)客戶的認(rèn)可,但還遠(yuǎn)沒有達(dá)到商業(yè)印刷品或出版物的質(zhì)量要求。盡管如此,很多照片沖印店都開始用噴墨系統(tǒng)來進(jìn)行照片的打印了。據(jù)了解,目前只有少數(shù)的幾款噴墨打印機(jī)能夠在500英尺/分鐘或者更高的速度下達(dá)到較高的質(zhì)量水平。
去年,柯達(dá)、惠普、Memjet、FFEI和其他設(shè)備商都宣布了自己在噴墨技術(shù)上所取得的突破。有些公司甚至聲稱自己開發(fā)出了速度為1000英尺/分鐘,分辨率高達(dá)600dpi的噴墨系統(tǒng)。雖然碳粉印刷目前仍在市場(chǎng)上處于主導(dǎo)地位,但噴墨技術(shù)也憑借著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)引起了人們的廣泛關(guān)注。首先,它比較簡(jiǎn)單,系統(tǒng)的所有部件幾乎都集中在頭部。操作人員只需要調(diào)整有限的幾個(gè)電子、加熱和傳送單元就可以了。此外,噴墨系統(tǒng)還具備專色印刷的潛力。與碳粉印刷相比,它唯一的不足就是不能印刷所有的彩通(和現(xiàn)在的Goe)專色。與碳粉印刷一樣,噴墨系統(tǒng)也幾乎不需要進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備,因此它能在不產(chǎn)生浪費(fèi)的前提下進(jìn)行快速轉(zhuǎn)版。此外,噴墨系統(tǒng)的尺寸比較靈活,能夠適應(yīng)從桌面到生產(chǎn)車間的多種生產(chǎn)環(huán)境。客戶們也可以在自己的辦公室里用這種技術(shù)生產(chǎn)出精確的樣張。
大型碳粉印刷系統(tǒng)的耗電量一般都比較大,因此對(duì)供電機(jī)組和生產(chǎn)環(huán)境的要求也比較高。而噴墨系統(tǒng)則沒有這么多要求。它使用的油墨比碳粉便宜,雖然新興的碳粉技術(shù)正在不斷縮小這兩者之間的差距。對(duì)于這種系統(tǒng)目前仍然存在的承印物可用性、噴嘴堵塞和打印頭寬度等問題,人們只能通過改善油墨的配方來解決了。打印頭必須要通過自我修復(fù)來避免堵塞和丟失網(wǎng)點(diǎn)。
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碳粉之所以能成為主流的數(shù)字印刷技術(shù),主要是因?yàn)樗哂休^高的質(zhì)量,而且能進(jìn)行可變數(shù)據(jù)印刷,此外,它還能與聯(lián)機(jī)印后加工系統(tǒng)完美地整合在一起,并擁有較高的市場(chǎng)滲透率,在世界各地的印刷廠和企業(yè)內(nèi)部的印刷中心里,共安裝了100多種碳粉打印機(jī),其中既包括低端的單張紙打印機(jī),也包括高端的單張紙打印機(jī)和卷筒紙打印機(jī)。盡管如此,噴墨系統(tǒng)仍將憑借著自己的固有優(yōu)勢(shì)和即將在德魯巴上發(fā)布的最新產(chǎn)品向碳粉印刷的霸主地位發(fā)起挑戰(zhàn)。
噴墨印刷最吸引人的一點(diǎn)是:在正確使用的前提下,它能成為一個(gè)近乎完美的印刷方法。它不需要使用圖像載體,不需要作業(yè)準(zhǔn)備,能夠快速干燥并進(jìn)行聯(lián)機(jī)印后加工。如今,噴墨系統(tǒng)的質(zhì)量和生產(chǎn)速度已經(jīng)能夠達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求了。要想更真切地體會(huì)到這一點(diǎn),我們有必要去了解一下噴墨技術(shù)的發(fā)展歷程。
目前,大多數(shù)數(shù)字彩色系統(tǒng)采用的都是固體或液體碳粉,但高速噴墨系統(tǒng)(目前已經(jīng)占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額)將從今年開始走上快速發(fā)展的道路,并成為德魯巴2008上最大的一個(gè)亮點(diǎn)。噴墨將對(duì)碳粉印刷和膠印技術(shù)形成巨大的威脅。隨著UV油墨的不斷進(jìn)步,連續(xù)式噴墨系統(tǒng)也將與按需噴墨系統(tǒng)展開激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
噴墨的過去
在上世紀(jì)五十年代,A.B.Dick公司創(chuàng)始人的孫子AlbertBlakeDickIII認(rèn)為復(fù)印機(jī)技術(shù)——該公司在當(dāng)時(shí)的核心業(yè)務(wù)——可以也應(yīng)該得到進(jìn)一步的改善,于是他花重金聘請(qǐng)到了科學(xué)家JimStone和他的助手來為自己研發(fā)新的印刷技術(shù)。Dick表示,他們公司的目標(biāo)就是要“把標(biāo)志印刷在紙張上”。斯坦福大學(xué)的RichardD.Sweet博士在當(dāng)時(shí)寫給A.B.Dick公司副總裁的一封信里詳細(xì)描述了一種沒有運(yùn)動(dòng)部件的原始示波器,并聲稱這種設(shè)備可以用墨滴生產(chǎn)出電子信號(hào)圖。于是,該公司的工程師們開始設(shè)想:如果這種示波器能夠生成電子文字,那為什么不能用帶電的墨滴印刷出真正的文字?
在經(jīng)過多年的開發(fā)之后,ABDick下屬的Videograph公司終于在1969年6月推出了世界上第一款商業(yè)噴墨打印機(jī)——Videojet9600。由于當(dāng)時(shí)的噴墨系統(tǒng)只有在得到小心保護(hù)的前提下才能維持正常工作,所以它并不適合在辦公室環(huán)境中使用,而是比較適合用來進(jìn)行包裝編碼、標(biāo)識(shí)和條形碼等工業(yè)標(biāo)志的印刷。
當(dāng)大型鐵罐制造商開始尋求在飲料罐上印刷標(biāo)識(shí)的解決方案時(shí),Videograph公司(現(xiàn)在已成為了Marconi數(shù)據(jù)系統(tǒng)國(guó)際公司)終于獲得了展示自己的機(jī)會(huì)。多年來,飲料行業(yè)為了在飲料罐上印刷日期編碼已經(jīng)花了數(shù)百萬美元的研究經(jīng)費(fèi),而他們面對(duì)的最大困難是無法在2000罐(416英尺或610米)/分鐘的速度下進(jìn)行飲料罐的印刷。
1984年,米德紙業(yè)(MeadPaper)公司在美國(guó)代頓成立一個(gè)專門對(duì)用于低成本彩色復(fù)制的光敏紙進(jìn)行開發(fā)的成像部門,并由此將該公司的業(yè)務(wù)從無碳涂布技術(shù)擴(kuò)展到了更大的范圍。1967年米德公司開始了新的研發(fā)工作,并在1973年推出了米德Dijit噴墨打印機(jī)。雖然這款打印機(jī)所采用的技術(shù)與Sweet-Cumming公布的專利技術(shù)一模一樣,但它確實(shí)是由米德公司獨(dú)立開發(fā)的。在Sweet-Cumming專利技術(shù)發(fā)布后不久,米德購(gòu)買了這項(xiàng)技術(shù)。換句話說,Dijit噴墨打印機(jī)是Sweet-Cumming技術(shù)的成功應(yīng)用。據(jù)了解,這款打印機(jī)的工作方式與Sweet和Lewis-Brown打印機(jī)非常相似。
與此同時(shí),油墨技術(shù)也在不斷成熟和進(jìn)步。1993年,柯達(dá)將自己的技術(shù)賣給了以色列的賽天使公司。賽天使數(shù)字印刷公司是一家高速連續(xù)式噴墨系統(tǒng)供應(yīng)商,主要服務(wù)于商業(yè)和事務(wù)性印刷領(lǐng)域。該公司的產(chǎn)品包括單色、專色和彩色VersaMark頁面印刷系統(tǒng)以及Dijit家族的窄幅打印機(jī)。在2004年1月5日,伊士曼柯達(dá)公司以2.5億美元的價(jià)格收購(gòu)了賽天使數(shù)字印刷公司的資產(chǎn),而該公司也由此成為了柯達(dá)的一個(gè)全資子公司。
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大約在1977年前后,佳能產(chǎn)品技術(shù)研究院的工程師們開始對(duì)新一代復(fù)印機(jī)的印刷技術(shù)進(jìn)行研究。他們最初是為噴墨打印機(jī)整理必要的壓電數(shù)據(jù),但這項(xiàng)工作卻促使他們發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)全新的技術(shù)。但在測(cè)試過程中,熱烙鐵不小心碰到了注墨系統(tǒng)的針頭,從而到導(dǎo)致油墨從針頭頂部向四面八方噴射出去。這種現(xiàn)象使研究小組的成員們意識(shí)到熱量可以取代壓力成為油墨噴射的誘因。佳能公司對(duì)噴墨原理的發(fā)現(xiàn)純屬一個(gè)意外:當(dāng)熱烙鐵意外落到儲(chǔ)墨裝置上的時(shí)候,該公司的科學(xué)家一郎遠(yuǎn)藤恰好看到了墨水受熱噴出的現(xiàn)象,于是他意識(shí)到了熱量可以促進(jìn)油墨的流動(dòng)。隨后,遠(yuǎn)藤就與自己的同事們?cè)诙潭倘斓臅r(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出了一個(gè)簡(jiǎn)單的熱敏噴墨打印機(jī)的模型。
1978年12月,在設(shè)計(jì)出了最新的激光打印機(jī)之后,惠普公司的一組工程師就開始對(duì)高分辨率彩色噴墨打印機(jī)的設(shè)計(jì)工作展開了討論。但當(dāng)時(shí)的噴墨印刷就是混亂、昂貴和不可靠的代名詞。于是,惠普公司的兩位專家JohnVaught和DaveDonald開始了新的嘗試。首先,他們?cè)噲D利用各種材料將油墨擠壓到毛細(xì)管中,進(jìn)而噴射到紙張上,隨后他們也遇到了曾經(jīng)困擾過其他研究人員的問題,這促使他們下定決心去探索一條全新的技術(shù)道路。
Vaught對(duì)咖啡過濾器的工作原理非常感興趣,所以他們開始嘗試著對(duì)油墨進(jìn)行加熱。在經(jīng)過了無數(shù)次試驗(yàn)和克服了無數(shù)個(gè)障礙之后,這兩位專家終于使油墨成功地從毛細(xì)管里噴射了出來。就這樣,ThusVaught和Donald發(fā)明出了惠普的現(xiàn)代熱敏噴墨技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)能讓人們?cè)诩垙埳线M(jìn)行射程小、可控制的噴墨印刷。
這個(gè)“蒸汽爆炸”的過程其實(shí)不太好理解,而且當(dāng)時(shí)很多惠普人都認(rèn)為生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的想法是行不通的。在經(jīng)過了數(shù)月的演示和解釋之后,Vaught發(fā)現(xiàn)自己的發(fā)明已經(jīng)得到了惠普管理層的支持和認(rèn)可,并最終被轉(zhuǎn)化成了商業(yè)產(chǎn)品(大約花了四年的時(shí)間)。
此外,惠普公司做出的生產(chǎn)帶有一次性墨盒的完整打印頭的決定也是非常重要的?;萜展镜娜水?dāng)初普遍認(rèn)為生產(chǎn)一次性用品是賺不到錢的。但是截至到1996年,該公司已經(jīng)賣出了超過50億美元的墨盒。
1993年,愛普生公司推出了一款能夠在低端家用和小型辦公室打印機(jī)市場(chǎng)上直接與熱敏噴墨或氣泡噴墨打印機(jī)相抗衡的壓電晶體噴墨打印機(jī)——Stylus800。這款產(chǎn)品的面市有著非常重要的意義,因?yàn)樗堑谝豢畛晒Φ貙⒖煽康牡统杀緣弘妵娔夹g(shù)與永久性打印頭結(jié)合在一起的打印機(jī)。這款愛普生打印采用了推拉式(Push-mode)的設(shè)計(jì)和多層壓電驅(qū)動(dòng)器。在1994年河1995年,愛普生公司又陸續(xù)推出了基于同樣的打印頭技術(shù)的StylusColor和ColorStylusII打印機(jī)。由于壓電晶體可以使用溶劑型和UV油墨,所以它為噴墨技術(shù)指明了新的發(fā)展方向。
組件時(shí)代
1976年,瑞士隆德理工學(xué)院的CarlH.Hertz教授和他的助手們獨(dú)立開發(fā)出了多項(xiàng)連續(xù)噴墨技術(shù),這些技術(shù)可以用來調(diào)節(jié)油墨在灰度噴墨印刷過程中的流動(dòng)特性。Hertz的方法可以對(duì)落在每一個(gè)像素上的墨滴數(shù)量進(jìn)行控制,通過改變墨滴落下的數(shù)量和每一個(gè)像素上的墨量,人們可以更好地控制每一種顏色的密度,進(jìn)而印刷出理想的灰度圖。這種方法最終得到了IrisGraphics和Stork等公司的認(rèn)可,并被用來為電腦印前彩色硬拷貝市場(chǎng)生產(chǎn)高質(zhì)量的商業(yè)彩色圖像。據(jù)了解,賽天使的IrisGraphics打印機(jī)最多能在一個(gè)300-dpi的像素上疊放32個(gè)墨滴。
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,打印機(jī)公司主要依靠外部設(shè)備提供的打印頭,例如:賽爾、Spectra(現(xiàn)在的富士)、理光和柯尼卡等。這些公司不但生產(chǎn)打印頭,而且還會(huì)把打印頭當(dāng)作其他產(chǎn)品的組件銷售出去。組件制造商是大幅面打印機(jī)市場(chǎng)的推動(dòng)者,隨著各種噴墨打印頭的出現(xiàn),噴墨印刷市場(chǎng)也將得到進(jìn)一步發(fā)展。
壓電噴墨打印頭為人們打開了使用不需要以水為載體的油墨的大門。溶劑型油墨能夠直接在塑料和其他薄膜材料上進(jìn)行印刷。最早開始用噴墨印刷技術(shù)的產(chǎn)品有廣告牌和其他標(biāo)志。這種方法所具有的成本優(yōu)勢(shì)、圖像效果和短版印刷能力是顯而易見的。低成本的PVC橫幅材料和溶劑型油墨、超強(qiáng)的戶外耐久性、驚人的生產(chǎn)速度和數(shù)字系統(tǒng)所特有的靈活性促進(jìn)了溶劑型印刷系統(tǒng)的增長(zhǎng)。而對(duì)于廣告牌的客戶來說,打印質(zhì)量和分辨率并不重要,因?yàn)榇蠖鄶?shù)人都是在遠(yuǎn)距離觀看這些圖像的。



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