數字印刷自1995年在drupa展會亮相后，便在世界范圍內掀起了熱潮。drupa2016展會上，數字印刷依舊是全場的亮點。本文中，筆者從drupa2016展會上各大數字印刷設備廠商推出的產品中梳理出了當下數字印刷的核心技術及創新技術，愿與業界人士共同探討。
靜電成像數字印刷
基于靜電成像原理的數字印刷機通過充電、曝光、顯影、轉移、熔化定影以及清理等6大步驟完成印刷過程。drupa2016展會上，靜電成像數字印刷設備以富士施樂推出的iGen® 5 150 Press和惠普推出的Indigo系列最為典型。
富士施樂是最早將靜電成像技術應用于數字印刷領域的企業，于2002年推出了iGen® 3靜電成像數字印刷機，其采用的間隙墨粉云顯影(又稱“復合無清理顯影”)與典型雙組分磁刷顯影有明顯區別，開啟了靜電成像顯影技術的新篇章。富士施樂在drupa2016展會上最新推出的旗艦產品—單張紙彩色生產型靜電數字印刷機iGen® 5 150 Press可通過第五色干墨—橙色、綠色和藍色擴展相應色域，實現更多第五色專色應用。不僅如此，iGen® 5 150 Press還可自動測量色樣以匹配相應的CMYK或第五色，并可自動評估文件中的專色，從而確保最精準的匹配效果;輸出速度高達150張/分，可持續穩定地輸出660mm×364mm的超寬幅介質。
惠普的靜電成像數字印刷機Indigo系列在印品質量上具有明顯的優勢。其是一種基于液體墨粉顯影的靜電成像數字印刷技術，采用專利的液體電子成像工藝(LEP)。其中，惠普推出的HP Indigo 12000數字印刷機適用于商業印刷，擁有領先的打印集成增強功能，擁有1600dpi高清晰度激光陣列(HDLA)，承印物可以為帆布、合成材料、金屬等，生產能力較之前機型有大幅提升，單色印刷速度提高了2倍。惠普推出的HP Indigo 20000適用于軟包裝印刷，以及HP Indigo 30000適用于折疊紙盒印刷。升級后的HP Indigo 20000可使用惠普優質白墨，白度高達網印效果的81%，且HP Indigo 20000還支持新的承印材料，如PE薄膜等伸縮性材料。
噴墨印刷是一種非撞擊的“點陣”打印技術，是嚴格意義上的非接觸式復制工藝。噴墨印刷按墨水噴射和墨滴生成方式的不同可分為連續噴墨和按需噴墨。
1.連續噴墨
在drupa2016展會上，連續噴墨印刷機的生產廠家以柯達最受矚目。柯達噴墨印刷機目前采用兩種連續噴墨噴頭，Stream噴頭和最新推出的UltraStream噴頭。
Stream噴頭能夠連續生成墨滴，并可通過氣流直接回收未使用的墨滴。S系列的Stream噴頭能夠在1000fpm的速度下支持600dpi×600dpi的輸出分辨率，而柯達的Prosper噴墨印刷機能夠在1000fpm的速度下同時支持600dpi×900dpi和600dpi×600dpi的輸出分辨率，可媲美175lpi的加網效果。
UltraStream噴頭使用充電電極生成帶電墨滴和不帶電墨滴。帶電墨滴被偏轉并進入再循環，而不帶電墨滴則沉淀在承印物上。據柯達提供的數據顯示，單個噴頭每秒有超過40000滴墨滴噴出，比印刷速度最快的按需噴墨技術快了3倍有余。
2.按需噴墨
最常見的按需噴墨方式有熱噴墨和壓電噴墨，其中惠普的噴墨印刷設備是采用熱噴墨方式的典型代表，富士施樂、佳能、蘭達等生產廠家推出的則是以壓電噴墨方式為主的按需噴墨印刷設備。
惠普熱噴墨式噴墨印刷機采用的核心技術是PageWide陣列噴墨技術及高清晰度噴嘴結構(HDNA)噴頭技術。HDNA噴頭每英寸每色具有2400個高密度噴嘴。每個噴頭包含21120個噴嘴，并被分隔為兩個獨立的腔室，每個腔室有10560個噴嘴。大部分噴嘴處于備用狀態，所有的噴嘴部件被整合為一個統一的噴頭后端組件。噴嘴基于一個全新的雙墨滴技術架構。噴嘴被分為高落噴嘴和低落噴嘴兩種類型，實際上是將微小的低落(LDW)噴嘴放置在高落(HDW)噴嘴中間。這種噴頭配置使得每個像素能夠達到五級灰度，可以在色域內達到更準確的色彩還原。圖1所示為HP PageWide T230卷筒紙噴墨印刷機及單、雙墨滴技術印刷效果對比圖。可以看出，雙墨滴技術能夠有效抑制階調斷層(條紋)現象。這使得HDNA能夠在色域范圍內增添更多層次，從而在高光和暗調部分呈現更多細節。
drupa2016展會上，富士施樂推出了新的生產型噴墨印刷機Trivor。該設備采用壓電噴墨方式，工作時，根據前端的控制信號，與墨水腔緊密相連的壓電材料由于逆壓電效應而產生變形，使得墨水腔的體積發生變化，腔體內的墨水因壓力的作用而噴射到承印物上。其采用壓電噴墨方式的京瓷KJ2B噴頭，分辨率為600dpi，能夠滿足四級灰階的復制。另外，按需噴墨噴頭需在沒有印刷操作的情況下保持動態，否則無法保證印刷最佳狀態或使噴嘴失效。因此，Trivor數字印刷機采用了像素清除技術，可使噴頭在固定時間段內以肉眼不可見的狀態噴墨。相比熱噴墨噴頭，大多數壓電噴墨噴頭的使用壽命更長。
佳能推出的ColorStream連續式輪轉印刷設備采用的也是壓電噴墨方式。為保證噴頭在沒有印刷操作的情況下運轉，該設備采用了Pre-Fire技術。該技術可保證墨水在噴出前一直在噴頭中處于循環狀態，在保證印刷質量的同時避免墨水的浪費。
蘭達在drupa2016展會上推出的納米數字印刷機采用的是富士膠片Dimatix SAMBA壓電噴墨噴頭。而且，蘭達納米數字印刷機采用了獨特的成像方法，成像時，墨水噴射到加熱的橡皮布上進行干燥，然后再將干燥的圖像轉移到承印物上。值得一提的是，將墨水噴射在特別設計的橡皮布上，能夠克服噴墨墨水無法粘附在各種承印物表面以及印刷速度限制等問題。
縱觀drupa2016展會，為提高印品質量，各大數字印刷設備廠商從耗材(油墨、紙張)、工藝及設備性能等方面都做了大量的技術創新。富士施樂、佳能、賽康等世界知名數字印刷設備廠商占據近一半的展會面積，大規模展示了其推出的數字印刷設備。海德堡、高寶、曼羅蘭、小森、利優比新菱等傳統膠印設備生產廠商在展示傳統膠印設備的同時，也紛紛推出了具有各自優勢的數字印刷設備，反映出各大傳統印刷設備廠商在數字印技術上的突破。可以看出，數字印刷已成為印刷業未來的發展趨勢，但未來相當長的一段時間內，印刷業的發展格局依然是傳統印刷與數字印刷的共存與融合。
來源：科印傳媒《印刷技術》
