当数字印刷技术的现状及其走势

数字印刷技术的现状及其走势

数字印刷 (Digital Printing)，也许不至于像数字照相普及的那么快，但趋势走向数字，则无庸置疑，即使不能在短时间内替代传统印刷，数字与传统并存互补，则可预期。四年一度的 DRUPA 印刷大展下周开幕，数字印刷应为主流之一，各厂商莫不展出最好的设备。

广义的说，凡与计算机连接、不需制版直接就能打印的设备，都可称为数字印刷，设备的价格差异也极大，可从 100 美元以下、到 100 万美元以上。通常说的数字印刷火数字打印，是指专业生产，印制商用印刷品与彩色打样。在这一前提下，速度、品质、经济，就成了考虑的要件，目前符合条件的，有静电影印 (Xerography) 与喷墨 (Inkjet) 两大类别，早期的撞击、热转、染料溶解等技术都不再适用。

静电影印即是俗称的雷射，将小颗粒的粉末 (Toner) 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还有丰富的行业经验和发展趋势后，以雷射光把小点扫瞄到一个旋转的滚筒上，滚筒以对光高度敏感材料制成，并带有正极静电，被雷射光扫到的部位则转为负极静电，当滚筒转到粉末槽的旁边，粉末带正极静电，所以立即附着在雷射扫瞄的部位，即是要打印的影像，这时一张带负极静电的纸在滚筒下方出现，所带电极强度，较雷射瞄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，彩色要走四次（CMYK 四色粉末各走一个滚筒），唯一的例外是 HP 的 Indigo，四色仅用一个滚筒旋转四次。成像的粉末非常细小，通常是固体粉状，也有盛装在液体匣内的，HP Indigo 也是例外，称为「电墨」(Electroink)，先将液体墨附着到纸上，然后转变成固体薄膜。静电影印数字系统，以 Canon、Heidelberg、HP Indigo、Konica Minolta、Océ、Ricoh、Xeikon、Xerox 为主要制造厂商。

喷墨打印则采不同技术，以小滴的墨水滴到纸上，组合成像，墨滴非常小，仅有 50 到 60 微米（Micron、一百万分之一米），比人的头发 (70 Micron) 还细。滴墨的位置靠喷墨头 (Ink Head) 准确的精细移动，每吋可高达 1000 点以上，用多个不同彩色的墨水匣，可以打印出完全色彩的影像。喷墨技术有两种，按需滴墨 (dro On-Demand)、与连续喷墨 (Continuous Inkjet)，早期的设备以连续喷墨为主，喷嘴按一定的规律不断的滴墨，如果这滴墨不需要印到纸上，则以静电方式弹开，回收到墨水槽。这种方式因为效率不高，以后才发展出按需滴墨的技术，喷墨头走到需要打印的地方才滴墨。

滴墨有两种控制方式，靠热力、与靠震动。热力喷墨是靠一个小电阻的热量，使周围的墨水蒸发，产生一个气泡，藉气泡的扩充压迫墨水从喷嘴滴出去，滴出之后气泡消失，从墨水槽再吸入新的墨水。这种方式因为产生气泡，俗称为气泡喷墨 (Bubble Jet)。靠振动滴墨的技术，称为压电 (Piezoelectric) 技术，为 Epson 的专利，把一个小的压电芯片 (Piezoelectric Crystal) 放在喷墨嘴上方，对芯片加少许电流，即产生振动，靠振动把墨水滴下。这两种按需喷墨技术虽广泛应用，但实际用在生产上的，仍以振动式为主，气泡式则用在低档的个人打印设备、与校样上。

喷墨打印设备多以按需滴墨技术为主，因为喷墨头已成为可更换的标准组件，许多厂商大量制造，在更换与价格上有利。而连续喷墨的喷墨头，必须由打印机制造厂商整体一贯制造，所以并不普及，应用的领域仅有两类：超高效率打印系统（Kodak Vers别的amark、即前 Scitex 的 Digital Printing），与超高彩色品质打印系统（Creo 的前 Iris 设备）。按需滴墨的设备厂商，则有 Agfa Dotrix、Durst、Inca Digital、Nur、Océ、Scitex Vision、Vutek 等。

另外制造喷墨打印引擎供给宽幅打印设备用的，则有 Canon、Encad、Epson、HP、Mutoh 等厂商。按需滴墨的花样确实比别种技术灵活，可以打印灰阶的层次，也就是墨水滴可以控制大小，有如传统印刷的点制作。墨滴的大小，靠不同的声音信号传给压电芯片，产生不同大小的振动，让甩出去的墨滴有大小的不同，制造出灰阶的影像。灰阶的喷墨头，由 Saar 与 Toshiba 为主要制作者。

以上简述了数字印刷技术的现况，这次 DRUPA 预期各厂商都会展出新的设备，但在技术上应无重大突破，值得注意的，是去年年底宣布的几样喷墨技术。Kodak STREAM 是连续喷墨的新技术，在喷墨嘴的周围加热让墨滴下，不需要印到纸上的墨，则以空气吹到回收槽，因为加热的多少可控制墨滴的大小，所以有灰阶功能。这项技术号称可以大幅度降低成本，打印速度也提高到 640 dpi 每秒钟印 1.2 米、320 dpi 每秒钟印 2.3 米。除了 Kodak，Olympus 与 Ris拉伸实验(应力－应变实验)1般是将材料试样两端分别夹在两个间隔1定距离的夹具上o 去年发表了全球最快的彩色打印系统，每分种可打印 105 (A4) 彩色页，而且成本仅有 2 美分（不包括纸张、以四色墨仅占全页的 5% 计算），这台打印系统售价约 30000 美元。另外 Agfa Dotrix 与 Inca Digital 推出单次扫瞄彩色喷墨引擎，用在宽幅度打印设备上。

静电影印的数字印刷技术，就较喷墨技术成熟多了，今后成长也会缓慢，一方面提升速度（目前单色以双机打印每分钟可达 1000 页、彩色打印每分钟达 140 页），一方面向个人用低价位设备发展，与低档喷墨设备竞争。在喷墨打印市场，在宽幅打印、高质彩色打印、与个人用打印，已占有一席之地，但是否能与静电影印主流设备竞争、替代，甚它分为3种手动人造板万能实验机至进而与传统印刷一较长短，则有赖进一步的研发来提升速度、提高品质、与降低成本了。喷墨技术仍有很大的发展空间。