1938年的10月22日，Chester Carlson在紐約發(fā)明了電子成像復(fù)制技術(shù)，同時(shí)Xerox的前身Haloid在Chester Carlson的指導(dǎo)下生產(chǎn)出世界首臺(tái)電子成像設(shè)備，至此打開(kāi)了數(shù)字印刷時(shí)代的大門。經(jīng)過(guò)了70多年的發(fā)展，數(shù)字印刷已經(jīng)成為印刷領(lǐng)域中不可或缺的重要組成部分，本文將對(duì)目前數(shù)字印刷成像技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，并分析各種成像技術(shù)的代表機(jī)型以及市場(chǎng)面向。
1938年的10月22日，Chester Carlson在紐約發(fā)明了電子成像復(fù)制技術(shù)，同時(shí)Xerox的前身Haloid在Chester Carlson的指導(dǎo)下生產(chǎn)出世界首臺(tái)電子成像設(shè)備，至此打開(kāi)了數(shù)字印刷時(shí)代的大門。經(jīng)過(guò)了70多年的發(fā)展，數(shù)字印刷已經(jīng)成為印刷領(lǐng)域中不可或缺的重要組成部分，本文將對(duì)目前數(shù)字印刷成像技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，并分析各種成像技術(shù)的代表機(jī)型以及市場(chǎng)面向。
一、靜電成像技術(shù)
靜電成像技術(shù)是最早研發(fā)的數(shù)字印刷技術(shù)。靜電成像主要分為成像、著墨、色粉轉(zhuǎn)移、定影、清潔五個(gè)步驟。成像就是通過(guò)對(duì)一個(gè)合適的光敏表面充電及控制光源來(lái)成像。印刷圖像與光導(dǎo)鼓上光信號(hào)的位置相對(duì)應(yīng)。這個(gè)均勻帶電表面的圖像部分放電，結(jié)果使曝光和放電的區(qū)域與所需要的印刷圖像一致。在光導(dǎo)鼓上形成電信號(hào)后，帶有靜電的碳粉被光導(dǎo)鼓上的電荷吸附，經(jīng)過(guò)顯影曝光后，光導(dǎo)鼓上的潛像就變成了吸附色粉的可見(jiàn)影響。
之后色粉就會(huì)直接從光導(dǎo)鼓上轉(zhuǎn)向承印材料。但是為了將帶有電荷的碳粉從光導(dǎo)鼓表面轉(zhuǎn)移到紙張，還需要通過(guò)一個(gè)電源來(lái)產(chǎn)生靜電力，通過(guò)這種鼓表面和承印材料之間接觸壓力的支撐力，將碳粉轉(zhuǎn)移到紙張上。但是剛剛轉(zhuǎn)移到紙張上的碳粉并不穩(wěn)定，通常需要在熱力和接觸壓力下，使色粉融化并固定在紙張上，這也就是為什么從碳粉復(fù)印機(jī)剛出來(lái)的紙張是帶有熱溫的原因。
但是對(duì)于一臺(tái)靜電成像數(shù)字印刷設(shè)備來(lái)說(shuō)，圖像在紙張上定影之后還需要一個(gè)清潔光導(dǎo)鼓的過(guò)程，即將殘留在光導(dǎo)鼓上的電荷和少量色粉微粒給去除。一般采用機(jī)械清潔與電子清潔兩種方式。機(jī)械清潔就是使用刷掃或抽氣的方式來(lái)去掉殘留的色粉微粒；電子清潔則是通過(guò)均勻的表面照明來(lái)完成，中和表面的電場(chǎng)，并除去色粉微粒。這樣光導(dǎo)鼓才可以為下一個(gè)印件做準(zhǔn)備，再次充電。
二、噴墨印刷技術(shù)
相比較靜電成像技術(shù)，噴墨并沒(méi)有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。噴墨印刷只根據(jù)與圖像有關(guān)的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生墨滴，并直接噴射到承印材料上，不需要任何中間載體。噴墨技術(shù)可分為連續(xù)噴墨和按需噴墨。噴墨印刷通常采用液體油墨，但也采用通過(guò)加熱而液化的熱熔墨。熱熔墨噴射到承印材料上，冷卻后固化。
連續(xù)噴墨技術(shù)是先生成小墨滴的恒定墨流，再根據(jù)圖像進(jìn)行充電，并通過(guò)電子方法進(jìn)行控制。帶電的墨流在隨后的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而未帶電的墨流則噴射到紙上，即帶電墨流的圖像信號(hào)與印刷圖像負(fù)片一致。通常連續(xù)噴墨只有與印刷圖像一致的少量墨流施加到承印材料上，大部分則回流到系統(tǒng)中。
“按需噴墨”技術(shù)是按圖像的需要來(lái)產(chǎn)生微小墨滴。最重要的“按需噴墨”技術(shù)是熱泡噴墨和壓電噴墨印刷。熱泡噴墨（也稱“氣泡噴墨”）是通過(guò)加熱來(lái)產(chǎn)生墨滴，并使墨腔中的液體油墨局部汽化。壓電噴墨是通過(guò)機(jī)械作用使噴腔變形，由一個(gè)壓電信號(hào)和腔壁的壓電特性產(chǎn)生的動(dòng)作，使墨滴成形，并從噴嘴中噴射出來(lái)。根據(jù)技術(shù)條件，熱泡噴墨產(chǎn)生墨滴的頻率要低于壓電噴墨產(chǎn)生墨滴的頻率。
三、惠普Indigo電子油墨技術(shù)
電子油墨技術(shù)是有Indigo公司于1993年在IPEX展會(huì)上推出的。2001年惠普公司收購(gòu)Indigo公司，之后成為惠普Indigo。HP Indigo采用獨(dú)特的液態(tài)電子油墨，這種電子油墨也是Indigo公司數(shù)字印刷的最根本核心技術(shù)，HP Indigo數(shù)碼印刷機(jī)的工作原理和設(shè)計(jì)都必須立足于HP Indigo電子油墨的特性。
HP Indigo的成像原理大概是：首先給成像板上均勻地充上電，然后激光頭根據(jù)RIP后該顏色的點(diǎn)陣格式用激光束在成像板上放電（成像板該點(diǎn)電位變?yōu)榱悖?，然后該色的電子油墨就?huì)在電場(chǎng)力的作用下附著在成像板的成像區(qū)域形成圖像層。該圖像層同樣通過(guò)成像滾筒和橡皮布滾筒的電位差轉(zhuǎn)移到橡皮布上。電子油墨在橡皮布上加溫后部分溶解，通過(guò)壓力轉(zhuǎn)移到承印物上，然后固化并附著在承印物上。其他顏色的成像過(guò)程一樣，而且在一組滾筒上實(shí)現(xiàn)（色彩轉(zhuǎn)換技術(shù)）。
HP Indigo電子油墨顆粒的形狀比較特殊，油墨顆粒呈現(xiàn)有觸手的形狀，每個(gè)顆粒有一個(gè)相對(duì)大的表面，當(dāng)受到擠壓時(shí)，顆粒會(huì)相互粘連，不像球型顆粒會(huì)趨于分散。與其他數(shù)碼印刷技術(shù)一樣，電子油墨也通過(guò)電場(chǎng)控制印刷顆粒的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)印刷技術(shù)數(shù)碼化。然而HP的電子油墨顆粒非常小，小到1～2微米。在液態(tài)中這么小的顆粒能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的印刷精度、均勻的光滑度、銳利的圖像邊緣和非常薄的圖像層，同時(shí)可以緊密地結(jié)合承印物的表面結(jié)構(gòu)。所以電子油墨能使印刷品質(zhì)達(dá)到膠印的效果。
HP電子油墨 碳粉色劑
電子油墨 膠印
四、奧西葵式打印技術(shù)
2008年德魯巴上，奧西就推出了全新突破性打印專利技術(shù)------奧西葵式打印技術(shù)（Océ Crystal Point）。奧西葵式打印技術(shù)歷經(jīng)三年的研制，它將LED墨粉技術(shù)和Inkjet噴墨技術(shù)雙方的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行完美地結(jié)合，并避免了二者的劣勢(shì)。該技術(shù)的核心包括三個(gè)方面：
1、奧西“晶珠墨粉”（Océ Toner Pearls）
圖1
在打印的色料選擇方面，奧西葵式打印技術(shù)選用了固體的墨粉色料。但與LED技術(shù)所使用的墨粉不同，奧西“晶珠墨粉”外觀為緊實(shí)的珠狀物質(zhì)，不會(huì)四處飛揚(yáng)，用手接觸也不會(huì)掉色。與墨水相比，它易于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，使用更方便。“晶珠墨粉”采用完全環(huán)保的材質(zhì)，不會(huì)散發(fā)氣味，也沒(méi)有粉塵污染。
2、“晶珠墨粉”的“潔麗打印”過(guò)程（Toner GelJetting）
“晶珠墨粉”在機(jī)器內(nèi)完全靠重力來(lái)傳輸。當(dāng)它進(jìn)入到“ID打印裝置”（Imaging Device）時(shí)，“晶珠墨粉”被啫喱化，形成啫喱狀物質(zhì)。“ID打印裝置”將啫喱化的墨粉精準(zhǔn)地噴打在介質(zhì)上，形成圖像。由于墨滴在打印過(guò)程中保持十分緊湊的外形，當(dāng)它到達(dá)介質(zhì)上時(shí)，保持了極為銳利的邊際，沒(méi)有洇墨也不會(huì)濺墨，因此它可以有非常清晰準(zhǔn)確的細(xì)節(jié)表現(xiàn)。
3、“晶珠墨粉”的“晶固”過(guò)程（Toner Crystallization）
“晶珠墨粉”內(nèi)含有“結(jié)晶媒介”，它能準(zhǔn)確地控制墨粉啫喱的結(jié)晶時(shí)間。當(dāng)墨粉離開(kāi)“ID打印裝置”時(shí)，墨粉仍然保持啫喱狀。到達(dá)介質(zhì)時(shí)，啫喱會(huì)進(jìn)入紙張的纖維和空隙中，并馬上開(kāi)始結(jié)晶、固化，完成“晶固”過(guò)程，圖像非常牢固地附著在介質(zhì)上。
從打印過(guò)程可以看出，奧西葵式打印技術(shù)采用固體色料，輸出圖像亦是固體的，因此印品是完全干燥的。在打印結(jié)束后，沒(méi)有等待印品干燥的時(shí)間，可以直接進(jìn)行折圖或堆疊，這樣就大大提高了彩色打印的生產(chǎn)效率。
奧西葵式打印技術(shù)的印品本身具有絲綢般的半光效果，可以直接在環(huán)保再生紙張或無(wú)涂層紙張上打印，在同樣的打印品質(zhì)下，大大降低了使用者的運(yùn)行成本。圖像完全防水，抗UV，不易褪色，圖像可以在室外使用，可以應(yīng)對(duì)圖紙反復(fù)使用過(guò)程中對(duì)圖像的磨損。
五、柯達(dá)Stream打印技術(shù)
柯達(dá)Stream打印技術(shù)也是在2008年德魯巴上推出的最新打印頭技術(shù)。此技術(shù)一面世就將自己的定位確定明確，就是要用“膠印的質(zhì)量、膠印的速度、膠印的成本，讓數(shù)碼印刷技術(shù)走進(jìn)大批量商業(yè)印刷領(lǐng)域，幫助客戶提升業(yè)務(wù)能力和贏利能力。”
STREAM的打印分辨率最高達(dá)到600×600×2dpi，相當(dāng)于133～175lpi的網(wǎng)線數(shù)，在印刷精度上完全可以和膠印媲美；采用水性顏料墨水，即便在新聞紙上打印也不會(huì)發(fā)生網(wǎng)點(diǎn)氳染擴(kuò)散的現(xiàn)象，打印效果基本與膠印一致；墨水的色域更寬，較傳統(tǒng)噴墨打印墨水和膠印油墨相比，STREAM使用的墨水色域超出3成以上；STREAM的打印幅寬為20英寸，打印速度500英尺/分，使其生產(chǎn)能力完全可以達(dá)到目前膠印的速度；柯達(dá)自己開(kāi)發(fā)的墨水和噴墨頭系統(tǒng)，綜合生產(chǎn)成本低廉，目前的計(jì)算結(jié)果是彩色打印0.01美元/頁(yè)A4，黑白打印0.0015美元/頁(yè)A4，基本與膠印持平。
Stream Printhead印刷頭具有靈活的安裝選項(xiàng)，可同輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)和大量第三方印刷基座無(wú)縫集成，只需簡(jiǎn)單配置，柯達(dá)Stream Printhead印刷頭就能融合膠印和部分頁(yè)面100%可變數(shù)據(jù)數(shù)碼印刷工藝，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的混合印刷。根據(jù)不同的配置，系統(tǒng)最多可安裝8個(gè)印刷站和16個(gè)印刷頭。Stream Printhead印刷頭可輕松與柯達(dá)或第三方解決方案集成使用。除了直郵、票據(jù)印刷和表格套印，系統(tǒng)還為小型文檔提供四磅文字及更高分辨率印刷，適合于表現(xiàn)法律條文等小文字。此外，Stream Printhead印刷頭的可靠性、產(chǎn)能、擁有成本和質(zhì)量可媲美膠印，用戶無(wú)需增加離線的激光印刷設(shè)備即能連線完成可變數(shù)據(jù)印刷。
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