時(shí)間:2023-09-27 09:28:15
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數(shù)字印刷技術(shù)熱點(diǎn)
自drupa2012開始,數(shù)字印刷技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)都聚焦在噴墨印刷技術(shù)和靜電成像數(shù)字印刷技術(shù)上,呈現(xiàn)出印刷幅面不斷擴(kuò)大、印刷速度不斷增加、印刷質(zhì)量不斷提高以及印刷油墨日益精細(xì)等特點(diǎn)。
1.噴墨印刷
噴墨印刷是一種不需要圖像載體,通過極小功能要素(噴嘴)以及極短路徑,依據(jù)所需要印刷的信息,將墨水直接噴射在承印物上的成像技術(shù),具有應(yīng)用領(lǐng)域多、承印物適應(yīng)性廣、印刷質(zhì)量好和印刷速度快的優(yōu)勢。
(1)噴墨印刷技術(shù)熱點(diǎn)
當(dāng)前噴墨印刷技術(shù)熱點(diǎn)主要集中在以下3個(gè)方面。
一是噴墨打印頭精細(xì)化和陣列化。噴墨打印頭的精細(xì)化主要體現(xiàn)在噴墨打印頭噴嘴孔徑隨噴墨打印分辨率的提高而不斷降低,噴墨頻率不斷提升,噴墨墨點(diǎn)點(diǎn)徑逐步達(dá)到相片級水平;噴墨打印頭的陣列化主要體現(xiàn)在可將更多小尺寸單個(gè)打印頭集成制造與印刷幅面寬度一致的多個(gè)打印頭集成陣列。
二是噴墨墨水的通用性與可替換性。印刷材料的通用性與可替換性是印刷企業(yè)選擇設(shè)備和技術(shù)的前提。目前,噴墨印刷設(shè)備制造商與噴墨墨水制造商都在力圖突破因大多數(shù)噴墨打印頭與噴墨墨水的整體性研發(fā)而存在的通用性和可替代性不足問題,探尋噴墨印刷設(shè)備普及應(yīng)用的整體性解決方案。
三是色彩管理系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的智能化水平。這些系統(tǒng)將從適應(yīng)用戶色彩設(shè)計(jì)環(huán)境、保證用戶色彩再現(xiàn)精度的層面來確保噴墨印刷系統(tǒng)能夠滿足多元化色彩設(shè)計(jì)環(huán)境和色彩再現(xiàn)需求,并智能化地優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程,滿足印刷買家對承印物的個(gè)性化需求、產(chǎn)品成型加工需求以及表面整飾需求,確保每一位印刷買家的產(chǎn)品能夠按時(shí)交付,達(dá)到生產(chǎn)作業(yè)冗余與成本最低的目標(biāo)。
(2)噴墨印刷應(yīng)用熱點(diǎn)
噴墨印刷應(yīng)用熱點(diǎn)集中在以下3個(gè)方面。
一是B2幅面的高速噴墨印刷機(jī)。目前以HP T410高速噴墨印刷機(jī)為代表的B2幅面數(shù)字印刷機(jī)已經(jīng)在出版印刷等領(lǐng)域獲得實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了印刷業(yè)的全數(shù)字化、高品質(zhì)和高效率,開始改變甚至撼動(dòng)傳統(tǒng)印刷市場。
二是在線涂布、UV墨水、納米墨水(Nano Ink)的工業(yè)化應(yīng)用。在線涂布解決了不同承印物與噴墨墨水之間的印刷適性問題,UV墨水和納米墨水滿足了成像質(zhì)量更高、色域更廣、在承印物上滲透更少的需求。目前,蘭達(dá)的系列設(shè)備、HP T系列、柯達(dá)Prosper 6000XL等都開始采用各自開發(fā)的納米級墨水,不僅環(huán)保性能更好,產(chǎn)生的VOC非常少,無臭氧生成,而且通過顏料包覆、改善樹脂性能,改變了固化形式,可實(shí)現(xiàn)300米/分鐘的高速印刷,承印材料范圍更廣,使用安全性更高。
三是噴墨印刷技術(shù)與膠印技術(shù)的融合。目前,防偽碼、防竄貨碼、藥品監(jiān)管碼等賦碼已成為包裝產(chǎn)品監(jiān)管的必要手段,而能夠高效、低成本地印刷這些賦碼是包裝印刷企業(yè)獲取包裝產(chǎn)品印刷業(yè)務(wù)的前提條件,包裝印刷設(shè)備連線噴墨印刷成為處理該類別業(yè)務(wù)的新選擇。例如,海德堡XL106可配備用于可變數(shù)據(jù)的按需噴碼系統(tǒng);高寶利必達(dá)105可配備大西洋蔡瑟公司的Delta 105iUV高速噴墨打印系統(tǒng),用于打印監(jiān)管碼或二維碼。此外,噴墨印刷與膠印的更深度融合還體現(xiàn)在蘭達(dá)納米噴墨數(shù)字膠印機(jī)上,其采用橡皮布作為轉(zhuǎn)印介質(zhì),噴墨墨水先噴在橡皮布上完成疊印,固化后再100%轉(zhuǎn)印到承印物上,不僅降低了對印刷設(shè)備的多色套印精度需求,還有效提升了印品質(zhì)量和作業(yè)效率。
2.靜電成像數(shù)字印刷
靜電成像數(shù)字印刷以光導(dǎo)體為靜電成像載體,經(jīng)過成像、著墨、色粉轉(zhuǎn)移(印刷)、定影以及清潔等過程來實(shí)現(xiàn)數(shù)字印刷,具有承印材料廣泛、印刷速度快等優(yōu)勢,應(yīng)用較為廣泛。
(1)靜電成像數(shù)字印刷技術(shù)熱點(diǎn)
當(dāng)前靜電成像數(shù)字印刷技術(shù)熱點(diǎn)主要集中在以下3個(gè)方面。
一是光導(dǎo)體及其制造技術(shù)。目前靜電成像數(shù)字印刷機(jī)的光導(dǎo)體主要采用有機(jī)光導(dǎo)體(OPC)和單晶硅(a-Si),含硒化合物的應(yīng)用逐年減少。成像器件(感光鼓/感光帶)主要采用在鋁質(zhì)鼓或易彎曲帶的表面上涂布多層光導(dǎo)體涂層的技術(shù)來制造完成。其中,感光鼓/感光帶的幅寬、感光涂層的均勻性以及耐印率是靜電成像數(shù)字印刷機(jī)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、大幅面和高效率印刷的關(guān)鍵,也是其能夠替代傳統(tǒng)印刷機(jī)的核心所在。
二是色粉及其制造技術(shù)。靜電成像數(shù)字印刷機(jī)的色粉由著色劑、樹脂以及添加劑構(gòu)成,主要通過物理研磨和化學(xué)研磨來制造,所研磨的色粉顆粒形狀、尺寸一致性、呈色性以及介質(zhì)附著力是關(guān)鍵。目前,色粉制造技術(shù)正在向應(yīng)用納米技術(shù)、高飽和度呈色以及綠色化方向發(fā)展,其中,色粉顆粒形狀設(shè)計(jì)與呈色劑篩選技術(shù)最為關(guān)鍵。
三是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的色彩管理技術(shù)。靜電成像數(shù)字印刷機(jī)的應(yīng)用離不開網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化的色彩管理技術(shù),其可通過數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),依托色彩管理引擎,將印刷買家、設(shè)計(jì)師以及靜電成像數(shù)字印刷機(jī)有機(jī)聯(lián)系起來,共同組成一個(gè)全數(shù)字化印刷流程所控制的色彩復(fù)制系統(tǒng)。
(2)靜電成像數(shù)字印刷應(yīng)用熱點(diǎn)
靜電成像數(shù)字印刷應(yīng)用熱點(diǎn)主要在以下2個(gè)方面。
一是滿足文化傳播、按需出版等印刷品質(zhì)多樣、承印物多樣以及產(chǎn)品價(jià)格多樣的圖文印刷品的印制需求。目前,以富士施樂、奧西、柯尼卡美能達(dá)、賽康為代表的數(shù)字印刷設(shè)備制造商,推出了不同印刷幅面、速度、月產(chǎn)能以及色彩再現(xiàn)品質(zhì)的生產(chǎn)型數(shù)字印刷機(jī),通過生產(chǎn)細(xì)分、產(chǎn)品細(xì)分與服務(wù)細(xì)分構(gòu)建了多層次的印刷生產(chǎn)與服務(wù)模式,占領(lǐng)了不同的應(yīng)用市場。
二是滿足商業(yè)目錄、商業(yè)促銷產(chǎn)品以及商務(wù)產(chǎn)品等多類別商業(yè)印刷品的印刷需求。目前,柯達(dá)、惠普、富士施樂等都結(jié)合自身設(shè)備,集成了各種網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)軟件及數(shù)據(jù)管理體系,形成了針對不同商業(yè)印刷需求的作業(yè)模式和管控方法,初步形成了可盈利的數(shù)字印刷生產(chǎn)經(jīng)營模式。
數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
隨著數(shù)字印刷效率和質(zhì)量的不斷提升,數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)正在形成一個(gè)具有廣闊市場前景、高市場附加值的新領(lǐng)域。筆者認(rèn)為數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向如下。
1.數(shù)字出版和數(shù)字影像的精耕細(xì)作
目前出版業(yè)和商業(yè)目錄市場的發(fā)展日新月異,需求日益多元化,使得廣義數(shù)字出版和數(shù)字影像的需求倍增、優(yōu)勢凸顯,成為能夠占據(jù)市場較大份額并獲得巨額利潤的數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展方向,而精耕細(xì)作數(shù)字出版和數(shù)字影像已成為行業(yè)共識。從數(shù)字出版來看,部分電子書刊、網(wǎng)絡(luò)地圖、數(shù)字動(dòng)漫、手機(jī)出版物等數(shù)字媒介產(chǎn)品將演變?yōu)閭€(gè)性化紙媒介產(chǎn)品,形成二分天下的格局,市場容量和獲利機(jī)會(huì)很多。從數(shù)字影像來看,“圖說時(shí)代”所帶來的無限量圖片信息將給影像印刷帶來巨大機(jī)會(huì),印刷企業(yè)可在個(gè)性化的婚嫁、游記、個(gè)人影集以及各種紀(jì)念冊中挖掘出無限商機(jī)和盈利機(jī)遇。
2.數(shù)字化功能印刷與物聯(lián)網(wǎng)智能包裝的集成制造
數(shù)字化功能印刷與物聯(lián)網(wǎng)智能包裝是數(shù)字印刷技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,其正在成為數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。依托集成制造技術(shù),數(shù)字印刷技術(shù)能夠?qū)⒃S多功能性材料和信息嵌入到各種測試試樣、包裝、標(biāo)簽等產(chǎn)品中,一方面使產(chǎn)品具備某些特定的、個(gè)性化的功能,如溫致變色,另一方面也能使產(chǎn)品具備特殊識別功能以及防偽功能,從而使產(chǎn)品具有可追溯性。未來,數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入集成現(xiàn)代IT技術(shù)和新材料應(yīng)用的高附加值領(lǐng)域。
3.企業(yè)經(jīng)營業(yè)態(tài)重構(gòu)與管理創(chuàng)新
目前,印刷市場、工藝技術(shù)、作業(yè)方法以及營銷手段都在因數(shù)字化而改變,因數(shù)字印刷而糾結(jié)。從企業(yè)經(jīng)營業(yè)態(tài)重構(gòu)來看,印刷企業(yè)應(yīng)采用新的數(shù)字信息采集及數(shù)據(jù)管理技術(shù),形成面向跨媒體、多介質(zhì)、多需求以及互動(dòng)體驗(yàn)的作業(yè)模式,依托互聯(lián)網(wǎng)和DIY軟件來讓用戶感受到作為設(shè)計(jì)師的樂趣與成就感,構(gòu)建高產(chǎn)能的集中式加工中心與分布式定制服務(wù)中心以及分布式數(shù)字印刷標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程,抓住“數(shù)據(jù)”,讓印刷買家能夠隨心所印、隨地所印、隨時(shí)所印,充分發(fā)揮企業(yè)每一個(gè)人、每一個(gè)數(shù)據(jù)、每一個(gè)作業(yè)的最大價(jià)值,創(chuàng)造產(chǎn)品服務(wù)與用戶體驗(yàn)融合的印刷產(chǎn)品高增值制造新模式。
走近柔性印刷電子噴墨技術(shù)
柔性印刷電子噴墨技術(shù)是一種將導(dǎo)電線路打印在酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等基材上的技術(shù),也被稱為全印制電子技術(shù)。這種技術(shù)適合制作柔性異形線路板、普通線路板、光伏電玻璃、PCB、LCD等。
“柔性”在這里有雙解,一是指柔性介質(zhì);二是指與傳統(tǒng)的PCB相比,不需要大批量生產(chǎn),可以利用噴墨技術(shù)特點(diǎn)按需進(jìn)行小批量生產(chǎn)。與常規(guī)印刷導(dǎo)電線路的工藝相比,利用柔性印刷電子噴墨技術(shù)制備導(dǎo)電線路的工藝方法具有制造速度快、環(huán)境友好、工藝簡單、成本低以及功能多樣化等優(yōu)點(diǎn)。柔性印刷電子噴墨技術(shù)不僅可以使用導(dǎo)電墨水(如納米銀)制備線路板,亦可以利用特殊的半導(dǎo)體、碳、硅等各種介質(zhì)制備電阻、電容、電感、電池、晶體管乃至于集成電路,而這一切都可以通過打印的方式在一定的介質(zhì)上完成,大大提高了生產(chǎn)效率和降低了生產(chǎn)成本。
柔性印刷電子噴墨設(shè)備的構(gòu)成與工作原理
柔性印刷電子噴墨設(shè)備由機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和視覺檢測系統(tǒng)(可選)等構(gòu)成,如圖1所示。具體來說,柔性印刷電子噴墨系統(tǒng)包括1個(gè)或1組噴頭、噴頭控制板卡、數(shù)據(jù)處理運(yùn)動(dòng)控制卡、PC機(jī)、介質(zhì)放置平臺(tái)、墨路系統(tǒng)、噴頭架及噴頭架運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等裝置,如圖2所示。具體實(shí)現(xiàn)方式為:根據(jù)PC機(jī)中繪制的需要打印的電路圖,噴頭控制板卡控制1個(gè)或1組噴頭噴出特制的墨水,并通過噴頭架的運(yùn)動(dòng),在介質(zhì)上印制精密電路。
1.主控系統(tǒng)
柔性印刷電子噴墨設(shè)備要實(shí)現(xiàn)高速、高分辨率等性能指標(biāo),主控系統(tǒng)是關(guān)鍵。由于噴墨設(shè)備的噴頭較多,數(shù)據(jù)傳送速率較快,傳送量大,因此,主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)是主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。圖3的虛線框內(nèi)是主控系統(tǒng),主控系統(tǒng)通過IIC總線與控制模塊相連,由嵌入式處理系統(tǒng)(MPC8548E)、USB接口電路、數(shù)據(jù)緩存、CPLD噴頭與控制電路以及噴頭數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)組成。
當(dāng)計(jì)算機(jī)通過RIP程序啟動(dòng)噴印命令時(shí),該命令首先通過USB接口電路的命令通道,由串口傳送到控制器MPC8548E中,MPC8548E的主控程序?qū)γ钸M(jìn)行分析,通過IIC總線將命令送到各控制模塊,完成對介質(zhì)厚度的監(jiān)測、噴頭上下位置的調(diào)整、控制噴頭小車的X和Y方向運(yùn)動(dòng)等。當(dāng)噴墨設(shè)備完成初始設(shè)置后,RIP傳送數(shù)據(jù)到MPC8548E,MPC8548E的主控程序根據(jù)所需打印的長度,設(shè)置噴頭小車電機(jī)的行走距離及其可噴繪區(qū)域,USB接口電路啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸,接收RIP的圖像點(diǎn)陣數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)緩存進(jìn)行填充,當(dāng)數(shù)據(jù)緩存填充滿后,USB接口電路發(fā)送指令到MPC8548E,啟動(dòng)CPLD噴頭與控制電路中的噴頭控制狀態(tài)系統(tǒng)和噴頭小車電機(jī),當(dāng)噴頭小車行走穩(wěn)定后,發(fā)出噴墨脈沖及使能信號,噴頭控制狀態(tài)系統(tǒng)從數(shù)據(jù)緩存中讀取數(shù)據(jù),寫入到每個(gè)噴頭中,控制其進(jìn)行噴墨操作。
2.供墨系統(tǒng)
(1)供墨系統(tǒng)分析
供墨系統(tǒng)是噴墨設(shè)備不可或缺的重要組成部分,良好的供墨系統(tǒng)是噴墨設(shè)備實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量與高可靠性的重要保證。噴頭的屬性各異,其需要配合使用特定性能的墨水,并設(shè)置合理的墨流負(fù)壓。同時(shí),墨水作為一種化學(xué)物質(zhì),其特性會(huì)隨著噴墨設(shè)備的環(huán)境及工作狀態(tài)的變化而發(fā)生相應(yīng)改變。這就需要設(shè)計(jì)開發(fā)一種獨(dú)立工作的機(jī)電一體化供墨系統(tǒng),通過對油墨特性及供墨流的控制,配合噴頭優(yōu)質(zhì)高效地完成打印任務(wù)。
墨水的黏度及表面張力對打印墨滴成型有很大影響。其中,墨水表面張力受環(huán)境溫度變化影響不大,而墨水黏度卻隨著溫度變化有較大的波動(dòng),對打印工作有較大影響。因此,對于供墨系統(tǒng)而言,控制墨水黏度是主要任務(wù)之一。墨水黏度與溫度呈負(fù)對應(yīng)關(guān)系,特定的溫度范圍決定了墨水的黏度范圍。對打印工作來說,不同的噴頭對應(yīng)著不同的最佳墨水黏度,而墨水黏度又與溫度相關(guān)。因此,通過控制墨水溫度,能夠有效地控制墨水黏度。墨水溫度主要受季節(jié)和早晚溫差影響,特別是低溫墨水的高黏度對噴頭影響較大,易造成堵頭故障,不僅會(huì)造成打印中斷,而且清洗噴頭會(huì)造成大量時(shí)間和墨水的損失。
此外,供墨負(fù)壓不足會(huì)造成漏墨、白線等現(xiàn)象,而過大又會(huì)降低噴射速度甚至噴射不暢,造成墨點(diǎn)不飽滿,打印圖像邊線不完整,圖面殘破等。因此,控制供墨負(fù)壓也是供墨系統(tǒng)的主要任務(wù)之一。供墨負(fù)壓一般采用負(fù)壓泵供給和高差負(fù)壓供給兩種方法。其中,前者通過負(fù)壓泵的控制能夠提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的負(fù)壓,但是需要負(fù)壓傳感器、負(fù)壓泵等額外組件,會(huì)增加設(shè)備成本及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
(2)供墨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
供墨系統(tǒng)由主墨盒、次級墨盒、墨泵、過濾器以及檢測反饋控制系統(tǒng)等組成,如圖4所示。小容量的次級墨盒儲(chǔ)存少量過濾后的墨水,并用指定壓力為噴頭提供墨流。隨著次級墨盒里的墨水被消耗,墨泵從主墨盒中抽取墨水,并通過過濾器補(bǔ)充次級墨盒里的墨水。檢測反饋控制系統(tǒng)包括次級墨盒內(nèi)的液壓傳感器與溫度傳感器,主墨盒內(nèi)的液位開關(guān)以及系統(tǒng)控制面板等部件,其通過檢測反饋控制系統(tǒng)內(nèi)的傳感器,反饋墨水溫度及墨盒內(nèi)液位等信息給系統(tǒng)控制面板。系統(tǒng)控制面板根據(jù)設(shè)定的程序?qū)λ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,產(chǎn)生對加熱片及墨泵的開關(guān)控制信號,以此控制供墨系統(tǒng)內(nèi)的墨水溫度、調(diào)節(jié)噴頭負(fù)壓以及保證墨盒內(nèi)墨水容量適宜當(dāng)前打印工作需求。
3.噴頭控制與輔助電路
CPLD噴頭與控制電路包括以下模塊:寄存器組,用于存儲(chǔ)控制器發(fā)送過來的命令以及外部I/O數(shù)據(jù)與狀態(tài);譯碼器,完成對寄存器的地址編碼與片選;數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)器,完成包計(jì)數(shù)與點(diǎn)計(jì)數(shù),當(dāng)噴頭每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送到噴頭后,包計(jì)數(shù)歸零,同時(shí)發(fā)送請求中斷;噴頭控制狀態(tài)系統(tǒng),完成噴頭數(shù)據(jù)的傳送,控制噴頭噴墨;I/O端口,完成一些繼電器的控制、狀態(tài)檢測等。
噴頭的每個(gè)噴嘴的腔室都被相互獨(dú)立的壓電陶瓷包裹,通過圖文數(shù)據(jù)激勵(lì)觸發(fā)脈沖電壓來控制噴頭是否噴墨,通過施加在壓電陶瓷上的脈沖電壓控制噴頭噴墨的量。在噴墨打印控制軟件界面上,可通過“圖片路徑”選擇需要打印的圖像,“噴頭/噴孔選擇”選擇需要打開的噴嘴,“波形設(shè)置”設(shè)置噴頭的打印波形。計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)口通信把選擇的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPLD噴頭與控制電路中,然后被轉(zhuǎn)換成電平信號發(fā)送到脈沖電源中,在需要打印時(shí),觸發(fā)脈沖波形,噴嘴實(shí)現(xiàn)噴墨;在不需要打印時(shí),不觸發(fā)脈沖波形,噴嘴不噴墨。
4.介質(zhì)烘干技術(shù)
作為介質(zhì)放置和輸送平臺(tái),介質(zhì)放置平臺(tái)應(yīng)適合平板介質(zhì)和柔性介質(zhì)。為了使墨水充分干燥,保證其有效的導(dǎo)電率等關(guān)鍵指標(biāo),通常采用對介質(zhì)底部基材進(jìn)行加熱的技術(shù)與方法,加熱溫度控制在100~160℃。為了保證基材恒溫加熱,應(yīng)采用溫控系統(tǒng),以保證溫度合適。
柔性印刷電子噴墨技術(shù)使用的墨水
柔性印刷電子噴墨技術(shù)使用的是一種具有導(dǎo)電特性的特種墨水,其通常由導(dǎo)電銀等構(gòu)成。對于噴墨系統(tǒng)來說,當(dāng)選定噴頭之后,墨水為適應(yīng)噴頭,通常需要考慮導(dǎo)電率、黏度、最大顆粒、張力、穩(wěn)定性和pH值等參數(shù)。表1為不同與噴頭相對應(yīng)的墨水特性。由此可見,墨水指標(biāo)必須與噴頭性能相適應(yīng),才能使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好。
對于柔性印刷電子噴墨技術(shù)而言,納米導(dǎo)電銀墨水是最基本的墨水。如果能夠配合研制出合適的硅、鍺、硒、砷化鎵等半導(dǎo)體組成的墨水,就可以在任意介質(zhì)上打印出電阻、電容、電感、半導(dǎo)體元器件、集成電路元器件。相信隨著材料科學(xué)的發(fā)展,這一天會(huì)離我們越來越近。
打印精度控制
柔性印刷電子噴墨技術(shù)的應(yīng)用對象往往是一些異形柔性小型電路,因此對打印精度要求較高,一般的噴墨打印機(jī)不能保證其打印精度要求。要達(dá)到這個(gè)要求,通常可以采取以下方法。
1.選擇高精度噴頭
在選擇噴頭時(shí),首先要考慮其墨道寬窄,以適合導(dǎo)電銀膠墨水、半導(dǎo)體類墨水等;其次,要根據(jù)打印介質(zhì)、精度的要求,選擇適合的噴頭,以保證墨滴大小合適。
2.選擇合適的精細(xì)的墨水
墨水是由一些顆粒和液體組成的,顆粒的直徑和均勻性非常重要,其基本制作工藝為粉碎、研磨、攪拌等。墨水的研制與低成本的產(chǎn)業(yè)化始終是一個(gè)不可回避的問題。
3.保證X方向的運(yùn)動(dòng)精度
采用金屬光柵尺、直線電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的塑料光柵尺和直線導(dǎo)軌,將會(huì)大大提到X方向的運(yùn)動(dòng)精度,使之由50~150μm提高到1~5μm。
科技的發(fā)展帶動(dòng)了數(shù)字印刷技術(shù)的發(fā)展,在不同的發(fā)展階段,數(shù)字印刷技術(shù)概念不同.其中有幾個(gè)比較常見的數(shù)字印刷技術(shù)概念:按需印刷.可變信息印刷,個(gè)性化印刷和遠(yuǎn)程印刷等。
①按需印刷
市場上消費(fèi)者的消費(fèi)需求是印刷的總目標(biāo),是一種針對性的印刷。印刷數(shù)量的多少并沒有太大的限制,需要根據(jù)客戶需求.可以在不同的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行印刷,也可以實(shí)現(xiàn)一張紙的印刷,另外也可實(shí)現(xiàn)零庫存。
②可變信息印刷
印數(shù)作業(yè)中的信息是可以變動(dòng)的,變動(dòng)是絕對性的。同時(shí)輸出的兩張紙可能印刷的內(nèi)容并不一樣.具有不同的版式.尺寸和內(nèi)容.另外.不同的材質(zhì)等也是可以的。若從出版角度出發(fā).可以實(shí)現(xiàn)兩種不同的裝訂方式.
③個(gè)性化印刷
這種印刷模式是一種比較高級的印刷模式.根據(jù)消費(fèi)者的不同需求,進(jìn)行一種自定義的印刷,中間可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變動(dòng),也可是對文件的個(gè)性化和高質(zhì)量的個(gè)人資料進(jìn)行印刷。
④遠(yuǎn)程印刷
遠(yuǎn)程印刷利用網(wǎng)絡(luò)這種先進(jìn)的科技環(huán)境.在不同地區(qū),利用印刷設(shè)備.完成輸出印刷,
2.噴墨成像數(shù)字印刷技術(shù)
噴墨成像印刷技術(shù)是一種較為先進(jìn)的印數(shù)技術(shù),整個(gè)印刷作業(yè)不需要接觸,也不需要壓力.不需要借助無印版的數(shù)字成像技術(shù),相比傳統(tǒng)印刷減少了印刷設(shè)備,節(jié)約膠片和版材等,能夠在不同的材質(zhì)上印刷.也不受不同厚度和幅度的限制。在噴墨系統(tǒng)中,按照不同的噴墨方式,可以將這種技術(shù)分為兩種,按需噴墨技術(shù)和連續(xù)噴墨技術(shù)。
3.靜電成像印刷技術(shù)
該技術(shù)在圖文和數(shù)字印刷機(jī)組成的系統(tǒng)基礎(chǔ)上.形成的一種印刷技術(shù).相比較傳統(tǒng)印刷.在印刷前.數(shù)字印刷也需要進(jìn)行一定的處理工作,生成后的圖像并不馬上經(jīng)過后續(xù)的處理工序.而是暫時(shí)被儲(chǔ)存起來.可以放置在專門的儲(chǔ)存系統(tǒng)中.按照客戶的個(gè)性化需求,然后進(jìn)行相應(yīng)印刷輸出作業(yè)。數(shù)字印刷材料種類及特征。
1.電子油墨和粉末
①電子油墨
在數(shù)字印刷中.一種新型的油墨電子油墨進(jìn)入到了印刷行業(yè),多使用在數(shù)字印刷術(shù)中。在其構(gòu)成成分中,油墨微粒是帶電的.在具體的印刷作業(yè)中,借助電子,實(shí)現(xiàn)對顆粒的控制。電子印刷顆粒具有較小的尺寸.通常來說,較小的尺寸為1一2微米.正是這種較小的尺寸.能夠提升印刷的質(zhì)量.具有分辨率和光滑度高的印刷效果.能夠?qū)D像邊緣進(jìn)行銳化.使圖像層非常薄。
②電子油墨特征
A.亮度和分辨率高.耐持久像傳統(tǒng)油墨一樣.電子油墨所含成分也是一樣的.不同之處是電
2.印刷紙張
①墨水載體-紙張
對輸出穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的是紙張水分含量.影響或高或低的圖像質(zhì)量。紙張含水量大容易導(dǎo)致紙張的卷曲:紙張含較低的水分時(shí).多有靜電現(xiàn)象產(chǎn)生.容易將紙張卡住.導(dǎo)致送紙頻繁。為了減少這種情況的發(fā)生,具體的生產(chǎn)作業(yè)要合理控制溫度。通常來說.紙張如果具有較好的挺度和光滑度.能夠提高印刷的質(zhì)量.有利于改善印刷設(shè)備.印刷生成的圖像比較理想。靜電照相數(shù)字印刷機(jī)能夠滿足這種要求.
釆用了先進(jìn)的印刷技術(shù)。相比較之下的卷筒紙數(shù)字印刷機(jī)卻無法滿足這種要求.要求較高質(zhì)量的印刷紙張,要具有良好的光滑度和挺度。子油墨是充了電的.相比較傳統(tǒng)油墨,閱讀起來更加方面?電子油墨印刷的文字亮度清晰.分辨率高.可以實(shí)現(xiàn)180度的旋轉(zhuǎn)。
B.強(qiáng)大的適印性電子油墨使用的印刷材質(zhì)較為廣泛.能在塑料.紡織品和紙張等材料上印刷。雖然液晶顯示器能夠?qū)⒂跋裢斗旁诓A希潜容^沉重.容易破碎。相比較之下的電子油墨.卻能夠較好地在塑料上顯示,彈性感較高.是一種超薄狀態(tài),不容易造成破碎。隨著技術(shù)的發(fā)展.在傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)本色域基礎(chǔ)上.電子油墨已經(jīng)被使用到這方面,額外添加了橘紅色和紫色.能夠表現(xiàn)出較高的色彩呈現(xiàn)能力.相比原有的4種色彩.色彩展現(xiàn)能力較為突出。
②靜電照相數(shù)字印刷用紙
從顯影方式劃分角度出發(fā),可以將靜電成像技術(shù)分為兩種.液體墨粉顯影和固體墨粉顯影。無論是液體墨粉顯影.還是固體墨粉顯影.都要能夠和印刷紙張匹配,滿足紙張表面溫度的要求.能夠匹配紙張的性能.對紙張導(dǎo)電能力不敏感。
③噴墨用紙
噴墨用紙通常使用水性油墨。紙張和水性油墨接觸后.將油墨迅速吸收.在紙張內(nèi)部擴(kuò)展開來.不利于圖紙色彩和清晰度的呈現(xiàn)。在特殊涂布技術(shù)的基礎(chǔ)上.生成的噴墨打印紙是比較優(yōu)質(zhì)的,吸收對象擴(kuò)大化,能夠吸收水性油墨.即使是吸收過后,也不會(huì)發(fā)生油墨的擴(kuò)散.生成的印刷圖粉末分析數(shù)字印刷粉末材料主要成分發(fā)現(xiàn).其有兩部分構(gòu)成,一種是單組分墨粉.另外一種是雙組粉墨粉。單組分墨粉有兩種:帶電的單組墨粉和不帶電的單組墨粉。粉末轉(zhuǎn)移不需要載體。單色黑白印刷色粉的主要構(gòu)成成分為氧化鐵.相比較之下的雙組分色粉多使用在彩色應(yīng)刷機(jī)中。上組粉磨粉的構(gòu)成結(jié)構(gòu)中有色劑和載體顆粒兩部分。著色劑具有絕緣性,不帶有電,載體是帶電的。在印刷過程中.借助載體平臺(tái).著色劑固著在上面.完成印刷作業(yè)。
文看起來無論是清晰度,還是色彩都十分明顯.還能夠?qū)崿F(xiàn)還原。
【關(guān)鍵詞】數(shù)碼印刷;紙張性能;性能要求
數(shù)碼印刷對紙張的性能有著一定的要求,目前在所有的印刷方式當(dāng)中,不同的印刷生產(chǎn)的品種和印刷的目的共同對印刷使用的紙張?zhí)岢隽艘恍┳罨镜囊蟆R话闱闆r下則有如下幾方面的要求,比如說,紙張的重量,厚度,和白度,粗糙的程度還包括紙張的透明度等等情況。數(shù)碼印刷在在以上幾個(gè)方面都有共同的要求。除此以外,數(shù)碼印刷還對紙張有著一系列的特殊要求,這些要求都是由數(shù)碼印刷本身的性質(zhì)來決定的。
一.電子數(shù)碼照相技術(shù)對紙張性能的要求
電子照相技術(shù)在等比例縮放數(shù)碼印刷,復(fù)印,及桌面印刷方面是經(jīng)常作用的復(fù)制技術(shù),實(shí)際工作中為了確保這項(xiàng)技術(shù)精確正常的實(shí)施,就需要紙張的濕度和溫度變化時(shí)保持平面和立體上的穩(wěn)定性,有著一定幅度的卷曲和翹起的傾向。通常情況下如下幾個(gè)方面會(huì)出現(xiàn)一定的問題,在運(yùn)輸、貯存、印刷、印后加工以及印品貯藏等以上幾個(gè)階段中會(huì)經(jīng)常發(fā)生的弊端。除此以外,電子照相紙必須具備足夠的磨擦力、表面導(dǎo)電力、足夠的挺度,同時(shí)還要求紙張?jiān)谟∷⒑陀『蠹庸み^程中不掉粉。紙張對印刷質(zhì)量的影響必須認(rèn)真考慮,色調(diào)轉(zhuǎn)移是通過電子領(lǐng)域的力量來實(shí)現(xiàn)的,紙張亞電子經(jīng)常不斷地發(fā)生變化,這就意味著紙張的電子特性必須調(diào)整到正確水平。必須牢記,紙張的濕度含量將極大地影響其電性能,從而影響印刷適性,這一點(diǎn)非常重要。
同樣的,電子照相印刷可以通過正確的機(jī)器設(shè)備來實(shí)現(xiàn),但它同樣受到紙張平滑度的影響。在電子照相印刷紙中,紙張的纖維分布和填充同樣重要。光滑的表面使色調(diào)轉(zhuǎn)移更有效、更精確,特別是在那些機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí),紙張和轉(zhuǎn)印面在較緊密接觸的印刷機(jī)中。色調(diào)通過加熱和受壓聚積在紙張表面,為了獲得足夠的色調(diào)粘合力,紙張的粗糙度、表面化學(xué)性質(zhì)及熱性能必須調(diào)整到正確的水平。低克重涂布單張紙?jiān)跐L筒合壓時(shí)會(huì)發(fā)生卷曲,特別要求紙張具有一定的挺度。這也就是文章前面所提及到的,作為一個(gè)印刷者必須牢記:在電子照相印刷過程中,紙張?jiān)谟∷⑶昂陀∷⒑蟮倪\(yùn)輸、加工及貯藏是非常危險(xiǎn)的時(shí)期,穩(wěn)定的印刷車間條件和貯藏條件是非常重要的。
二.由于噴墨油墨的液體特殊性質(zhì),所以對紙張?zhí)岢隽烁叩囊?/p>
噴墨技術(shù)和噴墨油墨本身首先它與電子照相技術(shù)有很大的不同,其油墨的主要組成成分為溶劑,然而電子照相油墨則由干燥的聚合物顆粒顏料組成。噴墨油墨的液體的這種特殊性質(zhì)對紙張的表面吸收性及吸收容量提出了更高的要求,當(dāng)噴墨油墨噴灑到紙張上時(shí),要求紙張能使油墨的色彩能夠牢固緊密地固著在紙張表面,同時(shí)要完全限制和控制墨滴的擴(kuò)散,能夠控制紙張對油墨的吸收量和吸收速度,能夠吸收油墨中的溶劑直到溶劑揮發(fā),并最終形成反射的印刷墨膜。噴墨印刷紙張的表面性質(zhì)、微孔的結(jié)構(gòu),化學(xué)組成以及紙張的機(jī)械伸縮性等特性,必須全面優(yōu)化選擇以適應(yīng)每種特殊的噴墨印刷技術(shù)及油墨。
三.數(shù)字化印刷技術(shù)對紙張的性能要求
數(shù)字化欣賞已經(jīng)是印刷業(yè)的熱門話題,它在造紙業(yè)引起了巨大的轟動(dòng)。數(shù)字化商業(yè)預(yù)測其會(huì)有非常長久的發(fā)展,目前市場上的數(shù)字化印刷機(jī)的數(shù)量在不斷的增加,它的生產(chǎn)效能也在不斷的增加,所以它會(huì)對造紙廠有了一定的要求,需要其提供大量的紙張以供使用。目前對市場中數(shù)字化印刷用紙張的數(shù)量這個(gè)預(yù)算是非常難做到的。因?yàn)楹芏鄶?shù)字化印刷商在他們所采購的印刷機(jī)上仍然使用的是傳統(tǒng)印刷的紙張,雖然說大多數(shù)的數(shù)字化印刷機(jī)對紙張有著一定的要求,但是目前市場上最常用的紙張膠印用紙還是得到許多數(shù)字化印刷商家的認(rèn)可。不論任何的印刷方式,印刷品都會(huì)對紙張?zhí)岢鲆欢ǖ囊螅畛R姷幕疽鬅o外乎就是其紙張的重量,厚度,亮度等。在這些方面數(shù)字化印刷跟普通的印刷是一樣的,但是除了最基本的要求之外,數(shù)字化印刷在紙張的選擇中還是提高了一定的要求,比如說市場中常見的靜電印刷原理的數(shù)字化印刷機(jī)復(fù)印機(jī),這些印刷設(shè)備就會(huì)要求紙張有著一定的穩(wěn)定性,它不會(huì)隨著溫度的變化而在性質(zhì)上產(chǎn)生一定的變化。
四.印刷紙張的性能
紙張是從懸浮液中將植物纖維和礦物質(zhì)纖維外加動(dòng)物纖維和化學(xué)纖維進(jìn)行混合,當(dāng)這些混合物沉積在成型的設(shè)備上,通過一定的時(shí)間和干燥技術(shù)處理以后就可以形成一片均勻的薄片,這就形成了一般的紙張。紙張的結(jié)構(gòu)有許多的特點(diǎn),首先它具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)要素和組成成分,在這些組成成分中每中構(gòu)成要素之間都有一定的結(jié)合力。其次,紙張具有復(fù)雜的多孔壯結(jié)構(gòu),它的構(gòu)成要素構(gòu)成了一定的三維結(jié)構(gòu)。通常情況下紙張的結(jié)構(gòu)都會(huì)具有雙面性的特性。紙張有著一定的特殊功能,比如說紙張的吸水性非常的強(qiáng),因?yàn)榧垙埖臉?gòu)成要素當(dāng)中有著化學(xué)纖維,它內(nèi)部有氫鍵的結(jié)合。它有著一定的強(qiáng)度,同時(shí)還具有一定的柔軟性。它同時(shí)有著一定的弊端它有易燃的特性。大多數(shù)的紙張都具有兩面性,一面稱為正面,一面稱為反面專業(yè)術(shù)語也稱為網(wǎng)面。通常情況下,反面的紙張表面比較粗糙,長的纖維含量比較高,結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出來疏松的狀態(tài),所以其表面非常的粗糙。與之相反的正面性質(zhì)和組成則與其相反。紙張的正面比較光滑,因?yàn)檎娴臉?gòu)成物質(zhì)成分較小,結(jié)構(gòu)比較緊密,所以比較光滑。
五.數(shù)碼印刷技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)
DRUPA印刷貿(mào)易展覽會(huì)每隔四年就會(huì)舉辦一次。它是目前世界上最大印刷設(shè)備展覽會(huì)。一般情況下,印刷界的創(chuàng)新和發(fā)明的新設(shè)備,都首先會(huì)在這個(gè)展覽會(huì)上進(jìn)行展示。每次的展覽會(huì)會(huì)都會(huì)設(shè)計(jì)一定的主題。它們都代表著印刷技術(shù)的最前沿,在傳統(tǒng)的一些展覽會(huì)主題主要是集中在膠版印刷和它在技術(shù)方面的一些改進(jìn)。最新的展覽會(huì)會(huì)上展示了輪轉(zhuǎn)噴墨印刷,它是印刷界一種新型的印刷技術(shù)。它的就會(huì)告訴我們盡管傳統(tǒng)的印刷技術(shù)占據(jù)著市場的主導(dǎo)地位,但是數(shù)碼印刷技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)到來,并且有著良好的發(fā)展趨勢。數(shù)碼印刷技術(shù)將會(huì)是市場中印刷'技術(shù)的最前沿。
六、小結(jié):
數(shù)碼印刷技術(shù)是市場上近年來發(fā)展一個(gè)新型的印刷技術(shù),印刷術(shù)是我國的四大發(fā)明之一,到目前為止,印刷術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了無數(shù)次的改革,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了印刷術(shù)的發(fā)展。數(shù)碼印刷在市場上得到了迅速的發(fā)展,與傳統(tǒng)的印刷術(shù)相比較而言,它具有非常多的優(yōu)點(diǎn),并且數(shù)碼印刷設(shè)備的不斷更新,數(shù)碼印刷技術(shù)也在不斷的發(fā)展,同時(shí)對印刷需要的紙張?zhí)岢隽艘欢ǖ囊螅陨衔恼轮饕獙懩壳皵?shù)碼印刷技術(shù)的發(fā)展和數(shù)碼印刷技術(shù)對紙張?zhí)岢龅囊螅M梢缘玫酵姓叩墓餐J(rèn)可。
參考文獻(xiàn):
[1]宋文;擠壓涂布紙板的表面性能對數(shù)碼印刷的影響;《中華紙業(yè)》;2013
作為我國的四大發(fā)明之一,印刷術(shù)正伴隨著社會(huì)的進(jìn)步不斷發(fā)展。然而,伴隨著人們審美的提升,以及對信息需求的持續(xù)增加,印刷技術(shù)受到了一定的挑戰(zhàn)。為了使印刷品更加美觀耐用,技術(shù)人員不僅對印刷的材料加以改造,印刷的技術(shù)和方式也在不斷更新。近年來,電子工業(yè)和油墨技術(shù)不斷發(fā)展,進(jìn)而為印刷工藝開辟了一條新的道路。文章具體探討了印刷工藝與智能標(biāo)簽印刷。
關(guān)鍵詞:印刷工藝;智能標(biāo)簽;電子
智能標(biāo)簽又稱為射頻識別,是一種新型的通訊技術(shù),其可以通過無線訊號對特定的目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和讀寫,這種讀寫不需要識別系統(tǒng)和目標(biāo)進(jìn)行機(jī)械或者光學(xué)的接觸。其是通過電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,進(jìn)而使標(biāo)簽的制作與印刷達(dá)到了一個(gè)新的水平和高度。這種標(biāo)簽與條碼掃描相似,對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步有重要的意義和作用。
1智能標(biāo)簽簡介
智能標(biāo)簽是一種電子標(biāo)簽,由天線和芯片組合而成。其中,芯片主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收與傳送功能,由閱讀器發(fā)出射頻信號,通過對信號的讀取使閱讀器、天線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三者之間相互連接,進(jìn)而形成一個(gè)電子模塊。閱讀器將來自天線的特殊信號發(fā)送給某個(gè)區(qū)域內(nèi)的電子標(biāo)簽,然后再將反饋信息加以處理,最后輸送給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),從而為管理人員提供該商品的相關(guān)信息。智能標(biāo)簽為商品的防偽、管理、運(yùn)輸、保質(zhì)等諸多方面提供了便利,滿足了人們對信息的需求。與傳統(tǒng)的條形碼相比,電子標(biāo)簽的防偽效果更佳,且其功能更多。目前,電子標(biāo)簽的天線普遍采用2種方法進(jìn)行制作:一種是沖壓法,另一種是蝕刻法。這2種方法的制作成本較高,對電子標(biāo)簽的推廣使用造成了一定的阻礙。因此,電子標(biāo)簽需要開展新的制作技術(shù)。其可以通過印刷導(dǎo)電油墨的方式進(jìn)行天線的制作。這種制作方法能有效地節(jié)約成本費(fèi)用,并且不論是從材料的消耗量還是從產(chǎn)品的生產(chǎn)效率上看,都是最合適的生產(chǎn)方式,能夠有效提高電子標(biāo)簽天線的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,進(jìn)而使電子標(biāo)簽更進(jìn)一步地推廣和使用。
2印刷工藝與智能標(biāo)簽
2.1印刷工藝的比較
目前我國的印刷方式大體可以分為2種:一種是傳統(tǒng)印刷方式,另一種是數(shù)字印刷工藝。其中傳統(tǒng)的印刷具有凸印、凹印、膠印等多種方法,采用的印刷方式是壓印刷。較為現(xiàn)代的數(shù)字印刷是一種無壓印刷工藝,其中包含靜電攝影、噴墨印刷等多種印刷方式。承印材料上的圖文內(nèi)容直接由計(jì)算機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)印。目前最為普遍使用的印刷方式為膠印,膠印機(jī)如圖1所示。在我國,一半以上的出版物采用的都是膠印印刷的方式。能夠進(jìn)行承印的材料的種類較多,例如各類紙張、紙板、塑料、金屬等都可以膠印。膠印還有一種無水膠印的印刷方式,其由硅膠樹脂組成印版的空白部分,在進(jìn)行硅膠樹脂印刷的時(shí)候,不吸附油墨。由于缺少了水的作用,進(jìn)而使操作更加簡單方便,并且質(zhì)量較高,具有一定的精準(zhǔn)度。無水膠印印刷后所得到的墨膜厚度大約在0.5~3.0μm之間。在無線線圈印刷中選用膠印的印刷方式,具有效率高、精度分辨率大的優(yōu)點(diǎn)。但是膠印的墨膜厚度不夠,與線路印刷的要求不相符合。為了解決這一問題,工作人員可以多次反復(fù)印刷,進(jìn)而加大墨膜的厚度。然而這種方式會(huì)影響印刷的精確度,為精細(xì)線路的套準(zhǔn)控制帶來了挑戰(zhàn)。包裝和裝潢印刷主要采用的是柔版印刷的方式,其主要采用紙張、紙板、塑料薄膜等材料進(jìn)行印刷。柔版印刷是一種直接印刷的方式,其選用1~5mm厚的柔性感光樹脂進(jìn)行制版,并且選用卷筒紙印刷,具有印刷速度快、效率高的優(yōu)點(diǎn)。采用這種印刷方式,所得到產(chǎn)品的油膜年度處在0.01~0.1Pa.s之間,可以選用水基油墨、UV固化油墨、溶劑型油墨印刷。但是柔版印刷具有分辨率低的缺點(diǎn),通常為60L/cm。不過進(jìn)行精細(xì)印刷可以達(dá)到80L/cm,墨膜的厚度大約處在6~8μm之間,滿足天線印刷的需求。近年來,薄版技術(shù)不斷發(fā)展,柔性印刷改善了原有分辨率低、精確度不高的缺點(diǎn)。然而,其仍舊存在一定的不足。近年來,噴墨印刷技術(shù)飛速發(fā)展,是一種功能性較多的印刷工藝。這種無壓印刷工藝可以將計(jì)算機(jī)中的信息直接噴涂到各種不同的材料上。其具有復(fù)雜的油墨系統(tǒng),所使用的油墨有多重類型,可以是熱熔型、水基型,也可以是UV固化型,其油墨的粘度大約為10mPa.s。靜電攝影是一種較為普遍的電子印刷技術(shù)。其又成為激光印刷或者靜電復(fù)制,不過到目前為止,這種技術(shù)還沒有應(yīng)有于智能標(biāo)簽的生產(chǎn)中,也缺乏相應(yīng)的使用優(yōu)勢。
2.2印刷工藝的應(yīng)用
采用印刷的方式進(jìn)行智能標(biāo)簽天線的制作具有5點(diǎn)優(yōu)勢:成本低廉、操作簡單、產(chǎn)量大,能夠有效地節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間;運(yùn)用輪轉(zhuǎn)的方法印刷速度快,且能夠有效地提高生產(chǎn)的效率和油墨轉(zhuǎn)移的能力,例如StorkPrint公司制造的RSI絲網(wǎng)印刷標(biāo)簽專用生產(chǎn)線(見圖2),能夠連續(xù)印刷50萬m;傳統(tǒng)的蝕刻方式會(huì)產(chǎn)生大量的廢料,進(jìn)而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。然而印刷技術(shù)可以采用導(dǎo)電油墨在材料上直接印刷,對化學(xué)試劑的依賴性較小,具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn);天線的制作可以在不同的材料上進(jìn)行導(dǎo)電油墨的印刷。如果選用絲網(wǎng)印刷這種萬能的印刷方式,則能夠更加靈活地選擇標(biāo)簽底材;印刷技術(shù)可以滿足各種不同的天線樣式設(shè)計(jì),進(jìn)而使天線的樣式更加豐富。因?yàn)槠淠軌蜻M(jìn)行多樣式的設(shè)計(jì),所以可以在更多形狀上進(jìn)行標(biāo)簽的黏貼,例如,曲率、角度不同的物體表面。不僅如此,通過印刷制作的導(dǎo)電油墨天線能夠承受巨大的外部機(jī)械壓力。具備黏性流體的特征,且彈性更強(qiáng),在標(biāo)簽受到擠壓變形的時(shí)候,其具有一等的承受能力,進(jìn)而使標(biāo)簽表現(xiàn)的更加可靠和穩(wěn)定。
3結(jié)語
綜上所述,為了更進(jìn)一步發(fā)展智能標(biāo)簽,采用印刷工藝是必不可少的。其能夠有效地提高智能標(biāo)簽的使用功能,減少制作成本,使制作更加簡潔便利,進(jìn)而大大提升智能標(biāo)簽的質(zhì)量,為人們的生產(chǎn)和生活帶來更多的便利。
[參考文獻(xiàn)]
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[2]李琳娜.智能標(biāo)簽的理想與現(xiàn)實(shí)[J].標(biāo)簽技術(shù),2013(3):33-34.
了解Drupa印刷技術(shù)的變革歷史,對于把握未來印刷業(yè)的發(fā)展走勢具有重要的意義。歷數(shù)最近幾屆Drupa主題,分明是世界印刷行業(yè)發(fā)展的路線圖(圖1)。
很多企業(yè)將Drupa看作新印刷技術(shù)最大的平臺(tái),將4年來的最新研究成果在展會(huì)上集中展示,使得Drupa展會(huì)發(fā)揮著印刷技術(shù)“里程碑”的重要作用。而中國印刷科學(xué)技術(shù)研究所(以下簡稱“中印所”)則肩負(fù)著將這些新印刷技術(shù)快速帶回國內(nèi)傳播、研發(fā)創(chuàng)新的重任。
20世紀(jì)80年代以來的歷屆Drupa展會(huì),中印所都組織強(qiáng)大的參觀陣容到現(xiàn)場學(xué)習(xí)考察,并將Drupa上展示的先進(jìn)技術(shù)傳播到國內(nèi)。從CTP技術(shù)的引進(jìn),到“德魯巴來到中國”國際印刷技術(shù)報(bào)告會(huì)等活動(dòng)的推出,以及“科印傳媒”品牌的建立,中印所緊跟時(shí)展,有效推動(dòng)了Drupa展示的先進(jìn)印刷技術(shù)在中國的傳播與應(yīng)用,并在力所能及的基礎(chǔ)上研發(fā)創(chuàng)新,為中國印刷業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步做出了一定的貢獻(xiàn)。
圖1 1986~2012年歷屆Drupa的展出主題
20世紀(jì)80年代桌面出版系統(tǒng)風(fēng)起云涌
關(guān)鍵詞:桌面出版系統(tǒng)(DTP)——Drupa 1986
在激光照排技術(shù)興起前,鉛字排版在中國印刷業(yè)極為盛行。1976年,英國蒙納(Monotype)公司推出了世界上第一套激光照排系統(tǒng)(Laser typesetter),正式開啟激光照排時(shí)代,為桌面出版系統(tǒng)的誕生創(chuàng)造了有利的條件。
1979年,經(jīng)國家出版局批準(zhǔn),成立了北京新華照排研究實(shí)驗(yàn)中心,1984年歸屬中印所。照排中心對蒙納英文激光照排系統(tǒng)進(jìn)行消化吸收,開發(fā)中文激光照排系統(tǒng)。中心與上海印刷技術(shù)研究所合作開發(fā)出中國第一套計(jì)算機(jī)中文字庫,用激光照排系統(tǒng)排出了中國第一本正式的印刷出版物。
隨著技術(shù)的發(fā)展,激光照排機(jī)逐漸被激光圖像輸出設(shè)備(Image setter)所取代,由黑白圖像掃描儀、計(jì)算機(jī)、激光打印機(jī)和激光圖像輸出設(shè)備組合而成的桌面出版系統(tǒng)開始登上歷史舞臺(tái)。
Drupa 1986展會(huì)上,桌面出版系統(tǒng)無疑成為其中最大的熱點(diǎn)。在這場對印刷業(yè)影響深遠(yuǎn)的技術(shù)革命中,Adobe、Apple、Aldus發(fā)揮了重要的作用。在Adobe的努力下,PostScript成為出版印刷行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)語言。桌面出版系統(tǒng)的出現(xiàn)使前端實(shí)現(xiàn)了黑白圖文組版及后端黑白圖文整版輸出,產(chǎn)生了出版社來盤加工這一新的業(yè)務(wù)方式。
中印所在中文桌面出版系統(tǒng)的開發(fā)方面走在國內(nèi)前列。1985年,中印所研發(fā)出我國第一個(gè)商業(yè)化的中文桌面出版系統(tǒng)——“科印”電子出版系統(tǒng)。能對科技類、五線譜等復(fù)雜版式進(jìn)行組版輸出。在政府支持下,“科印”電子出版系統(tǒng)在國內(nèi)大部分新華印刷廠中得到了應(yīng)用,加速了鉛字排版的淘汰,并迅速成為當(dāng)時(shí)我國書刊電子出版系統(tǒng)的主流產(chǎn)品,有效地迎合了桌面出版時(shí)代的到來。
與此同時(shí),中印所旗下《印刷技術(shù)》雜志經(jīng)多次改版后發(fā)展壯大,與中印所一起承擔(dān)起印刷新技術(shù)宣傳與普及的歷史使命,成為國內(nèi)發(fā)行量最大、覆蓋面最廣的專業(yè)雜志,帶動(dòng)了業(yè)內(nèi)一批媒體的成長。
20世紀(jì)90年代初彩色桌面出版系統(tǒng)登上歷史舞臺(tái)
關(guān)鍵詞:彩色桌面出版系統(tǒng)——Drupa 1990
以往的桌面出版系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)黑白圖文的編排。Drupa 1990上出現(xiàn)的彩色桌面出版系統(tǒng)使印前彩色圖文處理實(shí)現(xiàn)由“模擬”到“數(shù)字”的轉(zhuǎn)化。隨著這項(xiàng)技術(shù)的普及,印前處理全面進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代,彩色圖文合一、計(jì)算機(jī)組版成為現(xiàn)實(shí),在屏幕上可看到圖文合一的版面,還實(shí)現(xiàn)了分色出片。彩色桌面出版系統(tǒng)的硬件包括彩色掃描儀、工作站和圖像輸出機(jī),軟件包括Photoshop、PageMaker等等。在傳統(tǒng)工藝流程中曾發(fā)揮重要作用的電分機(jī)逐漸被淘汰。
為了適應(yīng)彩色桌面出版系統(tǒng)這一革命性變化,中印所做了許多努力和嘗試。1990年,中印所將彩色桌面出版系統(tǒng)介紹到國內(nèi),并于1993年組織召開國內(nèi)第一次“彩色桌面系統(tǒng)專家研討會(huì)”。自1994年起,中印所成功舉辦了6屆北京國際電子出版暨多媒體展覽會(huì)(EPmedia),對我國彩色出版業(yè)產(chǎn)生了重要影響。為了有效地推動(dòng)彩色桌面出版技術(shù)在國內(nèi)的傳播和應(yīng)用,1995年,中印所還出版了國內(nèi)第一本系統(tǒng)介紹彩色桌面出版系統(tǒng)的雜志《桌面出版與設(shè)計(jì)》,該雜志是第一本采用彩色桌面出版系統(tǒng)組版輸出的中文雜志。
1994年,由中印所與美國蘋果公司合作成立蘋果彩印技術(shù)中心,時(shí)任全國政協(xié)副主席的萬國全和蘋果公司總裁邁克爾·斯本德拉也專程出席成立儀式。蘋果彩印技術(shù)中心以推廣世界先進(jìn)的開放式彩色桌面出版技術(shù)、促進(jìn)國內(nèi)行業(yè)發(fā)展為目標(biāo),為國內(nèi)印刷界同仁提供了一個(gè)極為系統(tǒng)、全面、直觀地認(rèn)識和了解當(dāng)今世界最新成果的窗口,為國內(nèi)培養(yǎng)了大批彩色桌面出版系統(tǒng)專業(yè)人才。
為了適應(yīng)彩色桌面出版系統(tǒng)的需要,1989年,中印所與臺(tái)泥資訊股份有限公司開始合作進(jìn)行專業(yè)字形設(shè)計(jì)和字庫產(chǎn)品開發(fā),1993年合資成立漢儀公司。2009年,漢儀公司正式成為中印所全資企業(yè),更名為北京漢儀科印信息技術(shù)有限公司。迄今為止,漢儀公司已經(jīng)向國內(nèi)外市場推出近兩百款數(shù)字化中文字庫,承擔(dān)了研發(fā)生產(chǎn)中文字庫、傳播中華文化的重任。
20世紀(jì)90年代中后期CTP等數(shù)字化技術(shù)集中爆發(fā)
關(guān)鍵詞: CTP(Proof、Plate、Plate on Press、Print)——Drupa 1995
1995年的Drupa是CTP技術(shù)的舞臺(tái),在這屆展會(huì)上,包括CTProof、CTPlate、CTPlate on Press、CTPrint在內(nèi)的各項(xiàng)技術(shù)得到了廣泛的展示和追捧。其中,CTProof是數(shù)碼打樣,CTPlate是計(jì)算機(jī)直接制版,CTPlate on Press是在機(jī)直接制版,CTPrint是數(shù)字印刷。由于CTP(主要指CTPlate)設(shè)備及版材在Drupa 1995上大規(guī)模展出,并開始付諸應(yīng)用,因此許多人將1995年稱做“CTP元年”。Drupa 1995也是歷史上數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于印刷、產(chǎn)生劃時(shí)代技術(shù)最多的一屆。數(shù)字印刷技術(shù)在1993年首度亮相后,在Drupa 1995上又進(jìn)行了集中展示,Indigo公司的E-print1000、Xeikon公司的DCP-1彩色數(shù)字印刷機(jī)等成為展會(huì)上的明星產(chǎn)品,生產(chǎn)型的數(shù)字印刷設(shè)備登上歷史舞臺(tái)。
為了加快CTP技術(shù)在中國的普及。在1996年的EPmedia展覽會(huì)和報(bào)告會(huì)上,中印所將CTP技術(shù)介紹到中國,并舉辦了國內(nèi)第一次關(guān)于CTP技術(shù)的研討會(huì)和數(shù)字式彩色打樣研討會(huì)。2001年,印刷技術(shù)雜志社首次推出了“CTP在中國”市場調(diào)查報(bào)告,深入剖析中國CTP現(xiàn)狀與發(fā)展,迄今為止成功推出了10期調(diào)查,已成為分析國內(nèi)CTP市場發(fā)展的權(quán)威之作。
除了在信息傳播方面推動(dòng)CTP在中國的發(fā)展,中印所在CTP配套耗材的技術(shù)研發(fā)方面也不遺余力。2000年,中國印刷科學(xué)技術(shù)研究所和日本富士膠片株式會(huì)社合資成立了富士星光有限公司,該公司成功地生產(chǎn)出中國第一批熱敏、紫激光等CTP版材,有效地推動(dòng)了CTP在中國的發(fā)展。CTP技術(shù)的出現(xiàn),加速了激光圖文輸出系統(tǒng)和傳統(tǒng)膠片的淘汰。
21世紀(jì)初網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深刻影響印刷業(yè)
關(guān)鍵詞:與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的數(shù)字化工作流程和跨媒體出版——Drupa 2000;JDF——Drupa 2004
進(jìn)入2000年以后,網(wǎng)絡(luò)化浪潮迎面襲來。在21世紀(jì)初舉辦的兩次Drupa展會(huì)中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在印刷業(yè)中的應(yīng)用在展會(huì)上得到了充分體現(xiàn)。Drupa 2000的主題是與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的數(shù)字化工作流程和跨媒體出版,它們的出現(xiàn)表明了印刷技術(shù)在數(shù)字化之后向網(wǎng)絡(luò)化邁進(jìn)。Drupa 2004的主題是JDF,在DTP、CTP及數(shù)字印刷技術(shù)出現(xiàn)并趨向成熟之后,印刷技術(shù)由“局部創(chuàng)新”走向印前、印刷、印后的“全流程整合”。
在數(shù)字印刷時(shí)代新技術(shù)大爆炸的局面下,為了將更多關(guān)于Drupa的信息帶入中國,中印所旗下媒體《印刷技術(shù)》等雜志,對兩次Drupa展會(huì)進(jìn)行了大規(guī)模的報(bào)道,并于2000年、2004年連續(xù)舉辦了兩屆“德魯巴來到中國”國際印刷技術(shù)報(bào)告會(huì),有效地傳播了Drupa的新技術(shù)信息,促進(jìn)了中國印刷技術(shù)的變革。
為了適應(yīng)印刷新技術(shù)的發(fā)展,2002年1月,在桌面出版時(shí)揮了巨大作用的《桌面出版與設(shè)計(jì)》雜志完成歷史使命,正式更名為《數(shù)碼印刷》。中印所又嘗試舉辦“數(shù)字印刷技術(shù)研討會(huì)”,成立中國印刷技術(shù)協(xié)會(huì)數(shù)字印刷分會(huì),積極推動(dòng)數(shù)字印刷技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展。2002年,數(shù)字印刷大型系列市場調(diào)查報(bào)告“數(shù)碼印刷在中國”正式推出,在業(yè)界引起強(qiáng)烈反響。2005年,“科印杯”數(shù)碼印刷作品大獎(jiǎng)賽暨“數(shù)碼印刷在中國”技術(shù)高峰論壇也應(yīng)運(yùn)而生。目前,該活動(dòng)已成為促進(jìn)數(shù)碼印刷在中國全面、深入應(yīng)用的重要力量。
在舉辦EPmedia同時(shí),中印所也逐漸積累了舉辦大型國際展會(huì)的經(jīng)驗(yàn),并將關(guān)注的目光投向世界。經(jīng)過多年的努力,2003年,中印所、中國印刷技術(shù)協(xié)會(huì)同Drupa印刷展主辦方杜塞爾多夫國際展覽公司等聯(lián)合主辦的首屆中國國際全印展在上海舉辦,并大獲成功。迄今為止,全印展已經(jīng)成功舉辦了四屆,有力地推動(dòng)了中國印刷業(yè)的發(fā)展。
2003年,中印所以《印刷技術(shù)》為基礎(chǔ),將旗下《數(shù)碼印刷》、《印刷經(jīng)理人》等印刷媒體整合為“科印傳媒”,以統(tǒng)一的形象組織市場活動(dòng)。2005年,中印所又緊跟時(shí)代需求,推出印刷行業(yè)門戶網(wǎng)站科印網(wǎng)(),向網(wǎng)絡(luò)媒體進(jìn)軍。經(jīng)過幾年的發(fā)展整合,2006年4月,隸屬于中印所的北京科印傳媒文化有限公司正式成立。2010年,經(jīng)營印刷耗材、輔助器材、零配件以及專業(yè)圖書的網(wǎng)上商城——印貿(mào)網(wǎng)()正式上線。為了緊跟移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代新的市場需求,2011年又推出了“科印手機(jī)報(bào)”……
目前,科印傳媒已經(jīng)成為中國印刷包裝行業(yè)領(lǐng)先的綜合性專業(yè)媒體服務(wù)機(jī)構(gòu),在中國印刷包裝領(lǐng)域具有極高的知名度和影響力。科印傳媒肩負(fù)起向國內(nèi)傳播新印刷技術(shù)的責(zé)任,也意味著中印所對于Drupa新技術(shù)的傳播進(jìn)入一個(gè)全新的階段。
2000年、2004年兩屆Drupa展會(huì)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化蓄勢,最終迎來了2008年噴墨技術(shù)的大爆炸,數(shù)字印刷的大發(fā)展時(shí)代正式來臨。
進(jìn)入21世紀(jì)噴墨印刷技術(shù)獨(dú)領(lǐng)
關(guān)鍵詞:噴墨印刷——Drupa 2008;噴墨與膠印相結(jié)合——Drupa 2012
嚴(yán)格意義上講,伴隨著數(shù)字化印刷技術(shù)的興起,噴墨印刷早已登上印刷舞臺(tái),但多應(yīng)用于大幅面廣告噴繪和小幅面票據(jù)可變條碼噴墨領(lǐng)域。在Drupa 2008上,這種局面發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變,以高速、彩色、高質(zhì)量、寬幅面、生產(chǎn)型、廣適性為特征的噴墨印刷機(jī)紛紛亮相,有30多家公司推出了不同類型的噴墨印刷概念機(jī)。嶄新的噴墨印刷技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)群雄紛爭的局面,甚至已經(jīng)不能稱其為新技術(shù),就已經(jīng)直接進(jìn)入廣泛應(yīng)用的集中爆發(fā)階段。因此,Drupa 2008也被稱為“噴墨Drupa”。此后,一些當(dāng)初在Drupa 2008亮相的噴墨印刷設(shè)備已經(jīng)逐步正式投入生產(chǎn)。在剛剛結(jié)束的Drupa 2012展會(huì)上,又有一批成熟、穩(wěn)定的噴墨印刷系統(tǒng)亮相,噴墨印刷技術(shù)正式進(jìn)入應(yīng)用階段。
伴隨著噴墨印刷技術(shù)的成熟,噴墨印刷與膠印工藝、數(shù)字印刷系統(tǒng)供應(yīng)商與傳統(tǒng)印刷設(shè)備制造商結(jié)合日益緊密,Drupa 2012上展出的蘭達(dá)(Landa)納米彩色噴墨印刷系統(tǒng)便是其中的典范之作。這個(gè)號稱掀起第二次彩色數(shù)字印刷革命的噴墨印刷技術(shù),采用膠印橡皮布轉(zhuǎn)印技術(shù)和納米墨水,將噴墨印刷技術(shù)的靈活性,與膠印在不同材料、不同介質(zhì)的完美適性結(jié)合起來,有效地拓展了噴墨印刷技術(shù)的適應(yīng)范圍,讓人們真正意識到,噴墨印刷與膠印相結(jié)合并在印刷材料和工藝方面有所突破,也能迸發(fā)出巨大的活力。
早在2006年,《數(shù)碼印刷》雜志就推出了“噴墨印刷系統(tǒng)用戶調(diào)查分析報(bào)告”。2008年,中印所通過第三屆“德魯巴來到中國”報(bào)告會(huì)向國內(nèi)全面、系統(tǒng)地介紹了Drupa 2008噴墨印刷技術(shù)的最新進(jìn)展。2011年3月,中印所在廣州舉辦了中國噴墨應(yīng)用發(fā)展論壇,共同探討噴墨印刷技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)傳統(tǒng)印刷企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,促進(jìn)中國噴墨印刷市場的繁榮發(fā)展。同時(shí),中印所開始進(jìn)行噴墨印刷新技術(shù)、噴墨與傳統(tǒng)印刷結(jié)合的研發(fā),以及噴墨印刷的應(yīng)用開發(fā)。2012年3月,中印所與伊士曼柯達(dá)公司、上海太陽機(jī)械有限公司共同簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,以位于中印所的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),共同開發(fā)高速噴墨技術(shù)的組合印刷系統(tǒng)應(yīng)用,探索市場推廣營銷模式,為印刷包裝行業(yè)的技術(shù)升級、企業(yè)轉(zhuǎn)型提供創(chuàng)新解決方案。目前,中印所正在建設(shè)印刷環(huán)保技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,其中等離子技術(shù)在數(shù)字噴墨印刷及表面處理過程中的應(yīng)用、環(huán)保型噴墨CTP膠印版的研究等多個(gè)研究項(xiàng)目與噴墨印刷有關(guān),這些研究在推動(dòng)綠色印刷進(jìn)程的同時(shí),也推動(dòng)著噴墨印刷在中國的發(fā)展。
為了更好地傳遞Drupa展會(huì)上的前沿資訊,2012年5月,中印所及科印傳媒派出了強(qiáng)大的記者團(tuán)和專家考察團(tuán)前往Drupa 2012展會(huì)現(xiàn)場,并通過科印網(wǎng)、科印手機(jī)報(bào)和科印微博等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)第一時(shí)間傳遞展會(huì)信息,系統(tǒng)、全面地向國內(nèi)介紹了備受關(guān)注的蘭達(dá)納米噴墨印刷技術(shù)以及數(shù)字印刷的精進(jìn),包裝及標(biāo)簽印刷的快速發(fā)展,傳統(tǒng)膠印的增值,印前、印后領(lǐng)域的新方向以及中國展團(tuán)的風(fēng)采。
2012年7月,中印所還將主辦2012德魯巴高新技術(shù)報(bào)告會(huì),第一時(shí)間權(quán)威、全面、立體地展現(xiàn)Drupa 2012上的國際最前沿技術(shù),讓國內(nèi)同行不出國門也能了解Drupa的技術(shù)動(dòng)態(tài),助力印刷企業(yè)了解新技術(shù)、新產(chǎn)品及其所預(yù)示的印刷行業(yè)未來的發(fā)展趨勢,在新的市場中搶占先機(jī)。除此之外,2012年9月,由中印所主辦的iDigital 2012數(shù)碼印刷主題公園將在天津舉行,該公園以“數(shù)字生活、印刷時(shí)尚”為主線,為數(shù)字印刷技術(shù)應(yīng)用企業(yè)全方位展示數(shù)字技術(shù)在印刷領(lǐng)域中的無限魅力。同期還將舉辦相關(guān)技術(shù)論壇、“科印杯”數(shù)碼印刷作品大獎(jiǎng)賽頒獎(jiǎng)典禮及數(shù)字印刷應(yīng)用培訓(xùn)等豐富多彩的活動(dòng)。
從Drupa看印刷技術(shù)發(fā)展趨勢
任何新技術(shù)的產(chǎn)生,其發(fā)展趨勢便是取代落后的生產(chǎn)方式,對已經(jīng)成熟的生產(chǎn)方式進(jìn)行補(bǔ)充和創(chuàng)新,這對于印刷業(yè)來說也不例外。萬眾矚目的Drupa展會(huì),既是新印刷技術(shù)的推動(dòng)者,也是傳統(tǒng)印刷中落后技術(shù)的終結(jié)者。
數(shù)字技術(shù)的普及,加速落后印刷工藝的淘汰
Drupa展示的眾多新技術(shù)加速了印刷業(yè)的新老交替,并呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的發(fā)展規(guī)律。自20世紀(jì)80年代以來,數(shù)字技術(shù)在印刷業(yè)中的應(yīng)用逐漸將鉛字排版、電分機(jī)、激光照排機(jī)等工藝取代:從激光照排技術(shù)的推出到鉛字排版被完全取代,經(jīng)歷了大約15年的時(shí)間(1976~1990年);從Drupa 1990上彩色桌面出版系統(tǒng)大放異彩到電分機(jī)的消亡,也經(jīng)歷了近15年的時(shí)間(1990~2005年);從Drupa 1995出現(xiàn)的CTP技術(shù)到激光圖文輸出技術(shù)走向邊緣化也走過了15年左右的時(shí)間(1995~2010年)。
網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合,推動(dòng)印刷技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新
2000年以來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起,使得與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的數(shù)字化工作流程、跨媒體出版和JDF等技術(shù)獲得飛躍性的發(fā)展。新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字化技術(shù),使得古老的印刷業(yè)煥發(fā)出新的活力。Drupa 2012展會(huì)上,許多廠商展示了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在印刷業(yè)的應(yīng)用,其中不乏“云計(jì)算”的身影。網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字技術(shù)將不斷地推動(dòng)印刷技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新。
以噴墨印刷為代表,數(shù)字印刷技術(shù)前景無限
如果將2008年作為噴墨印刷技術(shù)發(fā)展元年,那么探討噴墨印刷技術(shù)能否在15年左右的時(shí)間淘汰CTP和取代某個(gè)傳統(tǒng)印刷技術(shù)也將是一個(gè)非常有意思的話題,在未來的幾年內(nèi)都將成為業(yè)界爭論的焦點(diǎn)。
噴墨印刷是一種非接觸式的復(fù)制技術(shù),圖像或圖形經(jīng)過掃描儀、數(shù)碼相機(jī)輸入計(jì)算機(jī),或由計(jì)算機(jī)直接繪制、寫入圖像和文字,計(jì)算機(jī)將其特征數(shù)字信號傳輸給打印機(jī),打印機(jī)再以電信號控制印刷頭系統(tǒng),噴墨頭噴射墨滴逐滴逐行在承印基材上形成圖像和文字,不需傳統(tǒng)的印版。下面針對噴墨印刷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及在常規(guī)圖文復(fù)制領(lǐng)域和其他科技領(lǐng)域的應(yīng)用情況進(jìn)行介紹,從而方便廣大業(yè)內(nèi)外人士對噴墨印刷有一定的了解。
噴墨印刷應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀
噴墨印刷應(yīng)用技術(shù)分為連續(xù)式和按需分配式兩種類型:連續(xù)式噴墨印刷是指,噴墨印刷機(jī)在噴嘴后面調(diào)整壓力波,使墨水細(xì)流斷裂成均等尺寸的墨滴,在飛行到承印材料的過程中這些墨滴被充電,在電場中偏離,打印成所要求的圖案;按需分配式噴墨印刷是指,噴墨印刷機(jī)工作時(shí)只在承印材料需要印刷圖文的區(qū)域,根據(jù)需要噴出墨滴完成印刷,其中按照墨滴形成方法可分為熱噴式(又稱熱發(fā)泡式)和壓電式。
目前,世界知名的噴墨印刷設(shè)備制造商有美國的惠普(hp)公司、日本的愛普生(Epson)公司、日本的佳能(Canon)公司、美國的利盟(Lexmark)公司,此外夏普(Sharp)公司、施樂(Xerox)公司、戴爾(Dell)公司、聯(lián)想(Lenovo)公司等制造商的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備也不容忽視。
世界著名的噴墨設(shè)備生產(chǎn)廠商各自投入研發(fā)力度,近年來在印刷品質(zhì)、印刷速度、印刷成本3個(gè)方面取得了令人矚目的突破。其中有美國惠普公司的富麗圖分層技術(shù)、智能色彩增強(qiáng)技術(shù),日本愛普生公司的智能墨滴變換技術(shù)、自然色彩還原技術(shù)、超精微墨滴技術(shù),日本佳能公司的專業(yè)照片優(yōu)化技術(shù)、四重色控技術(shù),此外還有一些其他公司的技術(shù),這些都在一定程度上提升了噴墨印刷的技術(shù)含量。
1.印刷品質(zhì)
提高彩色墨水種類的數(shù)量是提高畫質(zhì)最為直接的途徑。目前,高端噴墨印刷設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了八至九色墨盒,能夠表現(xiàn)上億種色彩。就表現(xiàn)色彩數(shù)量來看,八色墨盒已經(jīng)能滿足絕大多數(shù)苛刻的要求。印品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高,除了取決于墨水配方和墨盒數(shù)量以外,與噴頭也有很大關(guān)系。目前,熱泡式噴頭已經(jīng)能夠噴出1皮升(1皮升=10-12升)的墨滴,如日本佳能公司噴頭的FINE技術(shù)能規(guī)則排列高密度的微小噴嘴,最高可達(dá)9600dpi×2400dpi的超高分辨率,確保打印畫質(zhì)的清晰、精致。而微壓電式噴頭也能夠噴射1.5皮升的墨滴,如日本愛普生公司使用的世紀(jì)虹彩K3墨水的新型號噴墨設(shè)備使用一英寸寬的噴頭,每種顏色的噴嘴數(shù)量達(dá)到180個(gè),印刷更精細(xì)。如墨滴的尺寸進(jìn)一步減小,對印品質(zhì)量的影響微乎其微,因?yàn)?―1.5皮升的墨滴幾乎達(dá)到了人類視覺的極限,不過尺寸再減小將嚴(yán)重影響印刷速率,并且加工噴頭的工藝也比較困難。
2.印刷速度
提高噴墨印刷速度的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和手段就是增加噴嘴的數(shù)目。目前熱發(fā)泡式噴墨印刷機(jī)的噴嘴已經(jīng)開始采用光刻法制造,這種方法能夠精確制造大量很小的噴嘴,而噴嘴與墨盒的一體化設(shè)計(jì)也保證了印刷的精度。由于熱泡式噴嘴結(jié)構(gòu)比較簡單,增加噴嘴數(shù)目也不至于導(dǎo)致成本過高。但微電壓噴墨設(shè)備的噴嘴結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,所以加工成本較高,采用單純提高噴嘴數(shù)目來提高印刷速度的方法會(huì)使成本大幅度增加。
3.印刷成本
降低噴墨印刷成本是涉及墨水配方、墨盒設(shè)計(jì)、智能芯片和噴墨印刷機(jī)本身設(shè)計(jì)等方面的系統(tǒng)工程,美國惠普公司的可升級噴墨印刷技術(shù)通過對墨盒、噴嘴、智能芯片和噴墨印刷機(jī)控制系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件等相關(guān)軟硬件的創(chuàng)新設(shè)計(jì),使噴墨設(shè)備能夠以高速印刷出品質(zhì)高端的文檔和照片。在影響噴墨印刷成本的因素中,最關(guān)鍵的還是耗材成本,這給非原裝墨水的生產(chǎn)廠商帶來了商機(jī)。
隨著噴墨印刷設(shè)備的進(jìn)一步推廣,在成功占領(lǐng)家用和辦公領(lǐng)域市場之后,其應(yīng)用領(lǐng)域逐步向數(shù)碼印花和傳統(tǒng)圖文復(fù)制行業(yè)滲透。噴墨印刷技術(shù)不僅能夠完成書刊的印刷,而且在高速和低速的情況下還可以完成高質(zhì)量的多色印刷,以及實(shí)現(xiàn)張張不同的可變數(shù)據(jù)印刷。例如,條形碼印刷是噴墨印刷技術(shù)的一個(gè)特殊應(yīng)用領(lǐng)域,有序和無序的條形碼是標(biāo)簽優(yōu)惠券等印刷產(chǎn)品必不可少的部分。
噴墨印刷能夠輕松實(shí)現(xiàn)各種條形碼、數(shù)字和具體信息在承印材料上的快速印刷,目前噴墨印刷的打印耗材已成為繼PC、外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)、軟件、通信之后的第六大IT產(chǎn)業(yè)板塊。我國珠江三角洲地區(qū)是以珠海為中心的耗材生產(chǎn)基地,產(chǎn)品出口到世界各國。全世界打印耗材制造基地開始逐漸向中國轉(zhuǎn)移,中國正在成為世界噴墨設(shè)備的主要制造國家,已成為噴墨印刷打印耗材的最大潛在市場。
由于噴墨印刷產(chǎn)生的墨滴尺寸微小、噴墨位置精確,噴墨圖案設(shè)計(jì)簡單以及印刷圖案控制容易,噴墨印刷技術(shù)已逐步成為基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品研發(fā)的個(gè)有力工具。噴墨印刷是研究功能材料的選擇性沉積作用最有前景的方法之一,在電子、光學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)或結(jié)構(gòu)功能材料方面,噴墨印刷技術(shù)在納米顆粒圖案化及輸送精確數(shù)量的特殊材料方面的應(yīng)用具有特別的吸引力。目前,在生物技術(shù)和工程、金屬沉淀學(xué)、微結(jié)構(gòu)制造、電子制造、網(wǎng)絡(luò)連接、制藥、玻璃、陶瓷等領(lǐng)域,噴墨印刷技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。
英國曼徹斯特大學(xué)研究小組正與噴墨頭開發(fā)商英國賽爾(Xaar)公司密切合作,共同完善用于傳送骨骼修復(fù)或細(xì)胞移植等人體細(xì)胞的噴墨印刷設(shè)備。運(yùn)用噴墨系統(tǒng)把活的人體干細(xì)跑打印到受傷的病人身上,即醫(yī)生要給病人移植一些替代的細(xì)胞,讓它們長成合適的尺寸、形狀,起到組織移植作用。
日本芝浦機(jī)電工程公司公布了通過噴墨技術(shù)在玻璃基板涂敷液晶定向聚酰亞胺膜的方法,并且改善后的噴墨印刷設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于國外液晶面板廠商的數(shù)臺(tái)試制線。
日本愛普生公司也利用噴墨技術(shù)的“液體成膜技術(shù)”獲得了豐碩成果。傳統(tǒng)電子零件的制造均采用重復(fù)進(jìn)行影像平版印刷的方式來形成電路,該方法會(huì)造成材料使用上的浪費(fèi),大約需要300個(gè)工序,使用了大量能源,并會(huì)造成大量廢棄物排放。噴墨印刷技術(shù)采用施加電壓產(chǎn)生變形的壓電材料,噴頭噴出數(shù)皮升的微細(xì)墨點(diǎn)在芯片上實(shí)現(xiàn)高精細(xì)度的印刷電路,從而不僅能減少資源使用上的浪費(fèi),而且還能夠大幅減少工藝流程、廢棄物排放和能源使用量。另外,愛普生公司推出的噴墨設(shè)備實(shí)現(xiàn)了液晶板彩色濾光片的生產(chǎn),這是噴墨技術(shù)在電子元器件制造領(lǐng)域取得的又一個(gè)重大突破,顛覆了傳統(tǒng)的“光刻法”生產(chǎn)工藝,并創(chuàng)造出更多價(jià)格合理、品質(zhì)卓越的新型顯示產(chǎn)品。
除此之外,噴墨印刷導(dǎo)電油墨在RFID無線射頻識別技術(shù)上的應(yīng)用越來越多,隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來,將來噴墨印刷在印刷電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景將十分廣闊。
噴墨印刷技術(shù)在3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用
噴墨技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)被用于制作產(chǎn)品和組件原型的三維固體模型。英國賽爾公司聲稱噴墨設(shè)備能夠制作用于皮膚表面的包扎繃帶,它能夠把移植的皮膚組織噴到繃帶上,從而幫助大量的燒傷患者。最近,這些源于美國的3D打印產(chǎn)品的新聞讓國人感到新奇,如時(shí)速72公里的無人機(jī)和可以射擊的步槍,甚至今后可能用于心臟搭橋手術(shù)中的動(dòng)脈等。
3D打印技術(shù)正在重塑全球制造業(yè)的競爭格局,有著令人期待的應(yīng)用前景。該技術(shù)雖在國內(nèi)還未普及,但產(chǎn)業(yè)鏈正在形成,如中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟前不久在北京成立。據(jù)美國沃勒斯同仁咨詢公司的數(shù)據(jù)顯示,2011年全球3D打印產(chǎn)品與服務(wù)的銷售額為17億美元,到2019年該行業(yè)的收入將達(dá)69億美元,其中零部件制造占80%。盡管如此,3D打印機(jī)在中國的裝機(jī)量僅400多臺(tái),而美國則擁有3000臺(tái)以上,并且每年的增幅都非常明顯。
3D打印激發(fā)了人們的想象力,工程師們可以用其打印模具,“極客”牙醫(yī)可以打印假牙,汽車維修公司可以打印稀缺的汽車零部件,而不是忍受全球物流的煩瑣和時(shí)間的消耗。另外,像捷豹、路虎等汽車生產(chǎn)商,用環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料所制的部件中已有超過1/3是通過3D打印機(jī)生產(chǎn)。2012年7月,美國宇航局(NASA)在地球上進(jìn)行低重力拋物線飛行過程中,測試了3D打印機(jī)。或許宇航員們以后能用3D打印機(jī)來制造發(fā)射時(shí)遺漏的設(shè)備或物品。近幾年,北美和歐洲的3D打印市場正在急劇增長,從3D巨頭美國斯川塔斯公司2011年的財(cái)務(wù)報(bào)告可以看到,其80%的收入來源于歐美市場。
雖然3D打印現(xiàn)在還沒完善到直接造出汽車和iPhone的程度,但對于制造某些汽車配件和特別定制的手機(jī)零部件已非難事。正是因?yàn)槠渲圃爝^程多是以數(shù)字化的方式進(jìn)行,使得人們可以用更少的人力成本,靈活地生產(chǎn)少量產(chǎn)品,這對歐美國家而言是一個(gè)福音,但對我國來說或許將給制造業(yè)帶來定的沖擊。在飛機(jī)、核電和火電等行業(yè)所使用的重型機(jī)械、高端精密機(jī)械裝備上,傳統(tǒng)的焊接和零部件加固的方法,使得部件之間的連接非常費(fèi)工,而且牢固性還有待提高;但若使用3D打印技術(shù),無縫連接是其最大亮點(diǎn)之一,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度將得到很大的提升。
總之,噴墨印刷技術(shù)的工作原理簡單,制作成本低廉;操作靈活方便,可用于不同場合;印刷方式多樣。適用于不同要求;可選用不同噴墨材料,根據(jù)不同的印刷要求來適應(yīng)室內(nèi)和戶外使用;印刷精度和速度逐步提高,印刷介質(zhì)越來越廣泛。因此,為了使具有強(qiáng)大生命力的噴墨印刷技術(shù)在中國生根并迅速成長,在將來使中國在實(shí)現(xiàn)印刷強(qiáng)國轉(zhuǎn)變過程中立于優(yōu)勢位置。
1.1數(shù)字印刷的概念到目前為止,國際上還沒有對數(shù)字印刷(DigitalPrinting)的標(biāo)準(zhǔn)定義,主要存在兩個(gè)觀點(diǎn),一個(gè)是計(jì)算機(jī)行業(yè)的觀點(diǎn),另一個(gè)是印刷行業(yè)的觀點(diǎn)。計(jì)算機(jī)行業(yè)把由數(shù)據(jù)輸出到紙上的技術(shù)過程均稱為數(shù)字印刷,不管它是黑白的還是彩色的。因此也把這種意義上的數(shù)字印刷機(jī)稱為打印機(jī)(Printer)。而印刷行業(yè)則把由數(shù)字信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信息,直接將數(shù)字圖像信息轉(zhuǎn)移到承印物上的印刷技術(shù)叫做數(shù)字印刷。
數(shù)字印刷是用數(shù)字信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信息,直接將數(shù)字圖像信息轉(zhuǎn)移到承印物上的印刷技術(shù),它將各種原稿(文字、圖像、電子文件、網(wǎng)絡(luò)文件)輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理后,無需經(jīng)過電分膠片輸出、沖片、打樣、曬PS版等工序和時(shí)間,而直接通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紺MYK四色數(shù)字印刷機(jī)上印刷或直接進(jìn)行分色制版的一種新型印刷工藝[2]。
1.2數(shù)字印刷的工作原理數(shù)字印刷系統(tǒng)一般由圖文合一的印前處理系統(tǒng)與數(shù)字印刷機(jī)或照排系統(tǒng)組成。數(shù)字印刷利用印前系統(tǒng),將圖文信息直接通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)字印刷機(jī)上,印刷出彩色印品。操作人員根據(jù)用戶的要求及其所提供的原稿輸入計(jì)算機(jī)(印前處理系統(tǒng));在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖文數(shù)據(jù)的處理,對圖像進(jìn)行色彩、階調(diào)、層次等有益的調(diào)整,進(jìn)行能滿足用戶要求的創(chuàng)意、修改以及文字合成等,再將圖文信息進(jìn)行編輯排版,最終將理想的圖案、文字編排成用戶滿意的內(nèi)容和形式。這些數(shù)字化的信息最后經(jīng)過RIP柵格化處理,生成相應(yīng)的單色像素?cái)?shù)字信號,然后將這些數(shù)字信息輸出到電子數(shù)據(jù)控制中心,這樣就可以進(jìn)行分色制版;也可以將數(shù)字信號傳送到印刷機(jī)的激光器上進(jìn)行調(diào)制,發(fā)出相應(yīng)的單色激光對印版滾筒進(jìn)行掃描。由感光材料制成的印版滾筒經(jīng)感光后就能吸附油墨或墨粒,這樣就可把圖文信息轉(zhuǎn)印到呈印物上,完成印刷[3]。
2數(shù)字印刷的關(guān)鍵技術(shù)
2.1靜電成像數(shù)字印刷技術(shù)靜電成像(Electro-photographic)又稱電子照相技術(shù),其基本原理是用激光掃描的方法在光導(dǎo)體上形成靜電潛影,再利用帶電色粉與靜電潛影之間的庫侖作用力實(shí)現(xiàn)潛影的可視化,最后將色粉影像轉(zhuǎn)移到承印物上完成印刷,將小顆粒的粉末附著固定在紙上成像。打印的程序各廠牌雖有不同,原理則大同小異。通常是將打印的資料轉(zhuǎn)換成小點(diǎn)之后,以激光把小點(diǎn)掃描到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的滾筒上(滾筒用對光高度敏感的材料制成,并帶有正靜電荷,被激光掃描到的部位則轉(zhuǎn)為負(fù)靜電荷);當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)到粉末槽的旁邊,粉末帶正靜電荷,所以立即附著在激光掃描的部位,即是要打印的影像;這時(shí)一張帶負(fù)靜電荷的紙?jiān)跐L筒下方出現(xiàn),所帶電極強(qiáng)度較激光掃描到滾筒上的略大一些,于是滾筒上的粉末就被吸到紙上,加熱固定之后,打印就完成。這一流程單色走一次,彩色要走4次(CMYK四色粉末各走一個(gè)滾筒)。成像的粉末非常細(xì)小,通常是固體粉狀[4]。
2.2噴墨成像數(shù)字印刷技術(shù)噴墨打印則采用不同技術(shù),以小滴的墨水滴到紙上,組合成像,墨滴非常小。滴墨的位置靠噴墨頭準(zhǔn)確的精細(xì)移動(dòng),用多個(gè)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劑、水能夠快速滲透進(jìn)入承印物,以保證足夠的干燥速度;油墨中的呈色劑能夠盡可能固著在承印物的表面,以保證足夠高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必須與承印物匹配,才能保證良好的印刷質(zhì)量。
按照噴墨的形式把噴墨成像分為連續(xù)噴墨和按需(脈沖)噴墨[5]。連續(xù)噴墨所噴出的墨流是連續(xù)不間斷的,在壓力的作用下通過細(xì)小的噴嘴,在高速下分散成細(xì)小的墨滴。當(dāng)每一滴墨滴離開噴嘴的時(shí)候被充以靜電荷,通過改變電場的有或無來實(shí)現(xiàn)在承印物上的印刷。按需噴墨也叫脈沖給墨,它是將計(jì)算機(jī)里的圖文信息轉(zhuǎn)化成脈沖的電信號,然后由這些電信號來控制噴墨頭的閉合,即實(shí)現(xiàn)承印物上的圖文區(qū)或是空白區(qū)。其中最有代表性的噴墨技術(shù)要屬壓電陶瓷技術(shù)。
2.3磁成像數(shù)字印刷技術(shù)磁記錄成像技術(shù)與磁帶的記錄技術(shù)采用的是相同的記錄原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁場的作用下定向排列,形成磁性潛影;然后再利用磁性色粉與磁性潛影之間的磁場力的相互作用,完成潛影的可視化;最后將磁性色粉轉(zhuǎn)移到承印物上[6]。
磁性色粉采用的磁性材料主要是氧化鐵,這種材料本身具有很深的顏色,因此,這種方法一般只適合制作黑白影像,不容易實(shí)現(xiàn)彩色影像。
3數(shù)字印刷的應(yīng)用
數(shù)字印刷有著廣泛的應(yīng)用,如商業(yè)印刷、情報(bào)印刷、包裝印刷、報(bào)紙印刷、卡片印刷、制罐印刷、短版印刷、按需印刷等。由于數(shù)字印刷的特點(diǎn),它已經(jīng)在印刷業(yè)占據(jù)越來越多的份額,尤其在歐美市場,已經(jīng)形成與傳統(tǒng)印刷并駕齊驅(qū)的態(tài)勢。
4結(jié)束語
數(shù)字印刷技術(shù)以其不同于傳統(tǒng)印刷技術(shù)的方式,越來越趨于成熟并引起廣大關(guān)注。同時(shí)由于數(shù)字印刷開發(fā)的是以一個(gè)新的概念來開發(fā)的市場,與傳統(tǒng)印刷業(yè)務(wù)也有本質(zhì)的區(qū)別,所以隨著我國印刷業(yè)務(wù)朝向短版、快速、個(gè)性化發(fā)展的領(lǐng)域進(jìn)軍,數(shù)字印刷將憑借其巨大的市場潛力,在我國得到飛速的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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數(shù)字印刷這一新技術(shù)自1995年在drupa展覽會(huì)上展出后,在世界范圍內(nèi)掀起了熱潮,而我國的數(shù)字印刷近幾年也有了快速的發(fā)展。
數(shù)字印刷的概念及工作原理
1.概念
到目前為止,國際上還沒有對數(shù)字印刷(Digital Printing)的標(biāo)準(zhǔn)定義,主要存在兩個(gè)觀點(diǎn):一個(gè)是計(jì)算機(jī)行業(yè)的觀點(diǎn),另一個(gè)是印刷行業(yè)的觀點(diǎn)。計(jì)算機(jī)行業(yè)把由數(shù)據(jù)輸出到紙上的技術(shù)過程均稱為數(shù)字印刷,不管是黑白的還是彩色的。因此也把這種意義上的數(shù)字印刷機(jī)稱為打印機(jī)(Printer)。而印刷行業(yè)則把由數(shù)字信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信息,直接將數(shù)字圖像信息轉(zhuǎn)移到承印物上的印刷技術(shù)叫做數(shù)字印刷。
數(shù)字印刷是用數(shù)字信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信息,直接將數(shù)字圖像信息轉(zhuǎn)移到承印物上的印刷技術(shù)。它將各種原稿(文字、圖像、電子文件、網(wǎng)絡(luò)文件)輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理后,無需經(jīng)過電分膠片輸出、沖片、打樣、曬版等工序和時(shí)間,而直接通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紺MYK四色數(shù)字印刷機(jī)上印刷或直接進(jìn)行分色制版的一種新型印刷工藝。
2.工作原理
數(shù)字印刷系統(tǒng)一般由圖文合一的印前處理系統(tǒng)與數(shù)字印刷機(jī)或照排系統(tǒng)組成。數(shù)字印刷利用印前系統(tǒng),將圖文信息直接通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)字印刷機(jī)上,印刷出彩色印品。操作人員根據(jù)用戶的要求將其所提供的原稿輸入計(jì)算機(jī)(印前處理系統(tǒng));在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖文數(shù)據(jù)的處理,對圖像進(jìn)行色彩、階調(diào)、層次的調(diào)整,進(jìn)行能滿足用戶要求的創(chuàng)意、修改以及文字合成等,再將圖文信息進(jìn)行編輯排版,最終將理想的圖案、文字編排成用戶滿意的內(nèi)容和形式。這些數(shù)字化信息經(jīng)過RIP柵格化處理,生成相應(yīng)的單色像素?cái)?shù)字信號,然后將這些數(shù)字信息輸出到電子數(shù)據(jù)控制中心,這樣就可以進(jìn)行分色制版;也可以將數(shù)字信號傳送到印刷機(jī)的激光器上進(jìn)行調(diào)制,發(fā)出相應(yīng)的單色激光對印版滾筒進(jìn)行掃描。由感光材料制成的印版滾筒經(jīng)感光后就能吸附油墨或墨粒,這樣就可把圖文信息轉(zhuǎn)印到承印物上,完成印刷。
數(shù)字印刷的關(guān)鍵技術(shù)
1.靜電成像數(shù)字印刷技術(shù)
靜電成像(Electro-photographic)又稱電子照相技術(shù),其基本原理是用激光掃描的方法在光導(dǎo)體上形成靜電潛影,再利用帶電色粉與靜電潛影之間的庫侖作用力實(shí)現(xiàn)潛影的可視化,最后將色粉影像轉(zhuǎn)移到承印物上完成印刷,將小顆粒的粉末附著固定在紙上成像。打印的程序各品牌雖有不同,原理則大同小異。通常是將打印的資料轉(zhuǎn)換成小點(diǎn)之后,以激光把小點(diǎn)掃描到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的滾筒上(滾筒用對光高度敏感的材料制成,并帶有正靜電荷,被激光掃描到的部位則轉(zhuǎn)為負(fù)靜電荷);當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)到粉末槽的旁邊,粉末帶正靜電荷,所以立即附著在激光掃描的部位,即是要打印的影像;這時(shí)一張帶負(fù)靜電荷的紙?jiān)跐L筒下方出現(xiàn),所帶電極強(qiáng)度較激光掃描到滾筒上的略大一些,于是滾筒上的粉末就被吸到紙上,加熱固定之后,打印就完成。這一流程單色走1次,彩色要走4次(CMYK四色粉末各走一個(gè)滾筒)。成像的粉末非常細(xì)小,通常是固體粉狀。
2.噴墨成像數(shù)字印刷技術(shù)
噴墨印刷則采用不同技術(shù),以小滴的墨水滴到紙上,組合成像。滴墨的位置靠噴墨頭準(zhǔn)確地精細(xì)移動(dòng),用多個(gè)不同彩色的墨盒,可以打印出完全色彩的影像。一般要求油墨中的溶劑、水能夠快速滲透進(jìn)入承印物,以保證足夠的干燥速度;油墨中的呈色劑能夠盡可能固著在承印物的表面,以保證足夠高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必須與承印物匹配,才能保證良好的印刷質(zhì)量。
按照噴墨的形式把噴墨成像分為連續(xù)噴墨和按需(脈沖)噴墨。連續(xù)噴墨所噴出的墨流是連續(xù)不間斷的,在壓力的作用下通過細(xì)小的噴嘴,在高速下分散成細(xì)小的墨滴。當(dāng)每一滴墨滴離開噴嘴的時(shí)候被充以靜電荷,通過改變電場的有或無來實(shí)現(xiàn)在承印物上的印刷。按需噴墨也叫脈沖給墨,它是將計(jì)算機(jī)里的圖文信息轉(zhuǎn)化成脈沖的電信號,然后由這些電信號來控制噴墨頭的閉合,即實(shí)現(xiàn)承印物上的圖文區(qū)或是空白區(qū)。其中最有代表性的噴墨技術(shù)要屬壓電陶瓷技術(shù)。
3.磁成像數(shù)字印刷技術(shù)
磁記錄成像技術(shù)與磁帶的記錄技術(shù)采用的是相同的記錄原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁場的作用下定向排列,形成磁性潛影;然后再利用磁性色粉與磁性潛影之間的磁場力的相互作用,完成潛影的可視化;最后將磁性色粉轉(zhuǎn)移到承印物上。
磁性色粉采用的磁性材料主要是氧化鐵,這種材料本身具有很深的顏色,因此,這種方法一般只適合制作黑白影像,不容易實(shí)現(xiàn)彩色影像。
數(shù)字印刷的應(yīng)用
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級期刊
中國電子進(jìn)出口總公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
四川省科學(xué)技術(shù)廳主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
信息產(chǎn)業(yè)部經(jīng)濟(jì)體制改革與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級期刊
中國商業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
國家衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦