数码印刷技术的发展现状与未来

中国印刷及设备器材工业协会快速印刷分会  副理事长 董瑛

　　随着复印机技术、打印机技术、计算机技术的发展，实时、按需、可变、个性化的数码印刷方式受到了市场的青睐。由于这个市场在中国的发展还不是很完善，所以近年来几乎所有的复印机制造商们纷纷转向了数码印刷市场。但是由于这些厂商主要以办公设备的供应为主，多数没有印艺技术的发展背景，所以他们研发的设备只是定位在办公文印市场，被称之为多功能一体机。而北大方正于2003年率先用印艺技术和多功能一体机技术相结合，推出了主要定位在印刷市场的方正印捷数码印刷系统。该系统的推出引起了市场的轰动，被媒体称之为“引领印刷业的又一次革命”。

　　数码印刷系统的现状

　　激光原理的数码印刷系统设备分两类：

　　第一类是转印带式的数码印刷设备。凡是激光式工作原理的数码印刷设备的核心部件“感光鼓”都对纸张有着严格的要求，因为酸性和碱性纸对感光鼓都有损害，所以这类数码印刷设备必须要求使用中性纸。因此部分厂家为了降低数码印刷机对纸张的要求和使用成本，而设计成转印带式的数码印刷设备，而这类设备造价比较高。

　　如：奥西的产品系列对纸张要求低和可靠性高受到广大用户的喜爱。方正印捷C5100在市场上被评为最佳性能价格比，所以多次被国际媒体赞扬。在全球销量连创第一。

　　第二类是直接接触式的数码印刷设备。纸张直接接触感光鼓，对纸张要求比较苛刻，使用成本较高，但是设备设计成本相对要低些。

　　激光式数码印刷设备发展前景与技术障碍

　　速度的障碍：目前的激光式数码印刷系统（以黑白为例）最高速度为180PPM（A4），见到最快的为300PPM，但分辨率仅有300DPI。其原因是所有的激光式数码印刷设备的工作原理都必须经过感光和定影，而定影部分是靠高温将墨粉溶化。这就导致了难以实现高分辨率和输出高速度。

　　印刷幅宽的障碍：由于激光式的数码印刷系统的感光部分都是采用LED（发光二极管阵列）来决定印刷幅宽。目前在市场上所见到的多是A3+幅宽，其他大幅宽尺寸的很少见。

　　彩色印刷质量的障碍：由于激光原理所限，所有的彩色激光数码印刷都存在不同颜色叠印时，出现不同程度的“漏白”，越是高速越严重。以KODAK NP-2100为例，仅为解决“补漏白”问题就用了两台专用机和相关的技术手段，其补漏白解决方案的代价也相当昂贵。

　　感光与定影受温度影响导致印刷质量的不稳定：如果设备连续运行，受运行摩擦等因素影响感光与定影部件温度升高，从而导致印刷中的色彩逐渐变淡。

　　此外，解决方案比较复杂、昂贵，也是导致激光原理的彩色数码印刷系统发展的障碍之一。如图1所见施乐的爱将主机部分，可见其复杂。

　　由于以上种种技术发展的障碍，全球业内人士纷纷在寻找其他技术的研究，寻找下一代数码印刷技术的发展。

　　数码印刷技术的未来发展

　　近十年来高精度的数码喷绘机在印前数码打样中得到广泛应用。尽管其速度较慢，但其精度和色彩空间的描述都达到了印前打样的要求。而且可提高打印速度的空间给了众多业内人士一个期盼，为实现高速喷墨技术的数码印刷系统提供了前提。

　　目前，传统激光数码印刷厂商向高速发展的同时也在发展喷墨印刷技术。可看出喷墨印刷成为广大厂商一致看好的业务，如英国的赛尔（XAAR)公司在2004年成功推出的Omnidot380和Omnidot760高精度高速喷头，打印分辨率为720～1440DPI，喷印线速度为1650mm/s，自动清洗最大时间为8小时。这一突破好比给数码印刷界注入了兴奋剂一样；Kodak先后收购Scitex数码印刷系统、完全拥有NexPress、KPG，最近又完成了对Creo的收购，并放弃了黑白胶片业务而转向数码印刷市场；EFI花2.8亿美元收购宽幅面喷绘打印机厂商Vutek；以及网屏花3千万英镑收购宽幅面喷墨印刷机Inca等，说明喷墨印刷在未来高速数码印刷领域将有更广阔的应用空间。

　　但是，要想实现高速数码印刷系统应用到传统的印刷领域，必须解决如下几个技术难点：
（1）高速高精度的喷头技术；
（2）高速高精度喷头的自动清洗最大间隔时间；
（3）高速高精度喷头用的即打即干墨水。
 
　　最近两年喷头技术的发展如（图２）无论在墨水的适应种类还是在可靠性、精度、喷墨速度甚至可组件方面都有了较快的发展，市场上为之配套的墨水生产厂家宣布能为此提供配套墨水。
此外，在喷头原理方面采用墨水循环的原理大大降低了喷头堵的问题。在可组件方面厂家也提供了配套支持，这无形中给研制喷墨高速数码印刷系统提供了基础。
其他技术方向的发展
 
　　电子束技术原理的数码印刷系统不受温度和幅宽的限制，可以实现高速输出。速度可以达到1000多PPM。这种设备推出后，在很短时间内全球安装量达到了几百台。其原理示意如图3。

　　另外，据了解一种全新的TONEJET技术也已研制成功，它的最大优点是墨的生成成本几乎跟传统的印刷油墨相当，同时又具有传统油墨印刷的效果。预计在近一两年内将有产品推出。
高速喷墨数码印刷系统的国际发展动态

　　近两年来，国际市场上最新推出的高速喷墨数码印刷系统有：大日本网屏研制的JET520、KODAK VERSAMARK VX5000、AGFA与THIEME合作研制的M-PRESS（如图4）、AGFA面向包装市场推出的DOTRIX。不难看出一个发展趋势，数码印刷系统的最终归宿应该是IT+印艺+流程，数码印刷设备的领军供应商是拥有IT技术、拥有印艺技术，特别是拥有数字化工作流程技术的公司。业内专家评论说：“一个没有数字化印刷工作流程系统的数码印机就像没有引擎的汽车”。可见其软件的重要。
 
　　由此可见，不管是CTF、CTP、还是数码印刷时代的技术怎样发展，只有内容制作技术和输出技术是永远少不了的。而在进入数码印刷时代的胜利者将是那些全部拥有这些技术的，且具有自主技术产权的企业。数码印刷技术发展的历程充分地证明了这一点。

　　在高速喷墨数码印刷系统的设计中机械和喷头部分已经不再是难点，最大的难点将是：“支持高速喷墨数码系统的高速RIP系统及高速RIP下的数字化流程系统和主持高速数码系统生产的高速自动排版软件成为难点。也就是说对高速喷墨数码印刷系统的发展是那些拥有RIP技术、流程技术和排版软件技术的公司。”
这一发展无形中给本来面向市场发展处于低迷的印艺技术供应商提供了一个前途无量的机遇。

　　几年前，北大教授、两院院士王选很有远见地指出：数码印刷将成为未来印刷业的潮流。与激光照排和CTP相比，数码印刷对输出速度要求极高。前者半分钟输出一张底片或版材就满意了，而数码印刷要求一分钟上百页甚至几百页，这种速度要求在今后几年中还会不断增长；此外数码印刷要求在各种不同分辨率和输出设备条件下都能达到尽可能高的彩色印刷质量。

　　国际上也有的业内专家预言：“高速喷墨数码印刷系统的兴起将给传统的印刷机械制造业一巨大创伤！预测未来十年的印刷设备提供商的巨头将不再是海德堡，而是那些拥有喷墨印刷技术的提供商”。
3、大日本网屏研制的JET520去年在芝加哥展出了原理性样机如图5。

　　数码印刷技术对未来传统印刷业的影响

　　现代印刷技术的特征

　　随着社会的发展，信息对人类越来越重要，已经变成了必不可少的生活要素。过去信息传播靠文字（印刷）和声音（语言），今天有了音像（广播电视）和互联网。随着信息传播技术向多媒体、跨媒体发展，印刷技术也在飞速地发展，印刷已经成为现代信息传播技术的重要组成部分。
传统的印刷技术是大量复印技术。如果将信息也看作是一种消费品的话，那这种消费将是一种被动的消费行为。

　　现代印刷技术仅重视纸介质生产的工艺过程，忽视了信息的加工与服务。
　　信息时代的印刷技术：
1)信息时代的特点：多元化、个性化、高效化。
2）信息时代的传播模型（如图6）
 
3）信息时代的信息服务特点是：由生产发布单一过程变成了发布和按需服务请求双向过程。本质发生了变化，信息消费者由被动变成了主动。
4）未来的印刷业将是信息技术含量越来越高，甚至将信息技术和印刷融为一体。将变成一个知识产业或者成为传播信息的媒介。内容可变和个性化、按需、实时、便于远程获取等因素，将成为未来印刷出版业的特征，传统的定点、专业印刷不再能满足人们的需求。出版、印刷、发行之间的界线将不再明显，直至完全一体化。

　　印刷业必须走向信息服务

　　信息通过网络传递，并没有减少纸张的使用，也没有代替印刷。但无可否认，数码技术和网络技术的大量应用的确改变了出版与印刷的传统生产方式。

　　数码技术不仅将变革印刷出版的生产工具，也必将改变印刷出版的业务形态。今天，传统印刷出版与数码技术有机融合已经成为业界共识，印刷走向信息服务也将是必然。
1）完整性是信息服务的核心
信息完整性是指对信息属性的完整描述，一组信息因它的描述不同而表现出不同的特性，编排格式成了信息相关性的关键。信息已经成为社会重要的资产，完整的信息描述可以使信息资产无限增值。
2）一次加工多种输出技术是信息服务的关键
书、报、刊既有印刷版又要有电子版，在保留传统的编排美感的同时，再通过互联网甚至音像的手段进行发布，同时，要将数字化信息保留下来，便于信息检索、多次发布和再利用。这种一次加工多种输出的需求，使印刷编排的过程其实变成了信息加工的过程。
3）数据库技术是信息服务的基础
随着个性化需求的日益增长，基于数据库排版的可变数据出版、印刷、发布技术将是今后印刷业走向信息增值服务的基础。

　　未来印刷业的业务形态，快速、按需、可变、个性化的数字印刷系统搭载在广域的互联网平台上，构成了信息时代印刷业的基础设施，确保信息消费者由被动消费向主动消费转变。由于信息消费者观念的变化而影响到印刷出版商经营思路的变化，最终导致印刷出版业运营模式的改变。

　　互联网时代的印刷业，将变成一个完整的信息服务体系，将对传统的印刷业以致命的创击。

　　按需出版，是一种全新的出版模式，它突破了传统模式的印量限制，重新组合出版流程中的编、印、发各个环节，打破了传统印刷出版的分工模式，出版商直接以多种媒介面向读者。

　　此外，大型企业利用网络印刷平台，可以实现个性化的产品样本发布。

　　按需出报，按需印报是通过互联网实现报纸版面远程传输、定点为特定读者提供报纸印刷。由于报纸的盈利主要来源是广告，因此一个报社的全数字化系统应该是集多广告接单制作中心、多印制发行中心、多种媒介为一体的信息服务系统，以便随时随地提供完整信息服务，直接面向信息消费者。自去年以来全球的报业都惊诧地发现自己的冬天来临了。更甚者预言不久的将来报纸将要从地球上消失了。的确，如果不改变自己的经营形态，报业走向末日是不可避免的，但是如果跟上技术的发展潮流，改变其业务模式将是柳暗花明又一村。

　　数据快递服务，利用互联网技术、数字安全保护技术、数码印刷技术实现数据快递服务。使网络印刷系统开始介入数据邮政体系，并逐步模糊印刷出版发行产业和邮政快递业务之间的边界。一年前，当很多人还对美国的联邦快递收购金考快印产生不解时，一个崭新的快递模式已经诞生了。

　　信息增值服务

　　随着市场经济发展，社会分工越来越细化，行业竞争越来越激烈，大型的服务运行型企业的配套服务会逐步走向外包。例如：保险、金融、证券、电信等主要行业的服务账单就需要网络印刷体系为之服务，加载上广告信息就成为一种新的类媒体。提供信息增值服务，这种个性化的服务已经逐渐地变成我们生活中必不可少的一部分。

　　一个不需争执的事实“信息服务时代正在冲击着我们的传统印刷业。”印刷工业面临着数字化浪潮为逆水行舟，不进则退。

[时间：2006-10-24  来源：印刷工业]