HOME

 

 

那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  數位印刷技術:現狀及其走勢
  那福忠 April 30, 2004
  請把你的想法寫信給我: Frank.Na@Gmail.com
   

   數位印刷 (Digital Printing),也許不至於像數位照相普及的那麼快,但趨勢走向數位,則無庸置疑,即使不能在短時間內替代傳統印刷,數位與傳統並存互補,則可預期。四年一度的 DRUPA 印刷大展下週開幕,數位印刷應為主流之一,各廠商莫不展出最好的設備。

   廣義的說,凡與電腦連接、不需製版直接就能列印的設備,都可稱為數位印刷,設備的價格差異也極大,可從 100 美元以下、到 100 萬美元以上。通常說的數位印刷火數位列印,是指專業生產,印製商用印刷品與彩色打樣。在這一前提下,速度、品質、經濟,就成了考慮的要件,目前符合條件的,有靜電影印 (Xerography) 與噴墨 (Inkjet) 兩大類別,早期的撞擊、熱轉、染料溶解等技術都不再適用。

   靜電影印即是俗稱的雷射,將小顆粒的粉末 (Toner) 附著固定在紙上成像。列印的程序各廠牌雖有不同,原理則大同小異,通常是將列印的資料轉換成小點之後,以雷射光把小點掃瞄到一個旋轉的滾筒上,滾筒以對光高度敏感材料製成,並帶有正極靜電,被雷射光掃到的部位則轉為負極靜電,當滾筒轉到粉末槽的旁邊,粉末帶正極靜電,所以立即附著在雷射掃瞄的部位,即是要列印的影像,這時一張帶負極靜電的紙在滾筒下方出現,所帶電極強度,較雷射瞄到滾筒上的略大一些,於是滾筒上的粉末就被吸到紙上,加熱固定之後,列印就完成。

   這一流程單色走一次,彩色要走四次(CMYK 四色粉末各走一個滾筒),唯一的例外是 HP Indigo,四色僅用一個滾筒旋轉四次。成像的粉末非常細小,通常是固體粉狀,也有盛裝在液體匣內的,HP Indigo 也是例外,稱為「電墨」(Electroink),先將液體墨附著到紙上,然後轉變成固體薄膜。靜電影印數位系統,以 CanonHeidelbergHP IndigoKonica MinoltaOcéRicohXeikonXerox 為主要製造廠商。

   噴墨列印則採不同技術,以小滴的墨水滴到紙上,組合成像,墨滴非常小,僅有 50 60 微米(Micron、一百萬分之一米),比人的頭髮 (70 Micron) 還細。滴墨的位置靠噴墨頭 (Ink Head) 準確的精細移動,每吋可高達 1000 點以上,用多個不同彩色的墨水匣,可以列印出完全色彩的影像。噴墨技術有兩種,按需滴墨 (Drop On-Demand)、與連續噴墨 (Continuous Inkjet),早期的設備以連續噴墨為主,噴嘴按一定的規律不斷的滴墨,如果這滴墨不需要印到紙上,則以靜電方式彈開,回收到墨水槽。這種方式因為效率不高,以後才發展出按需滴墨的技術,噴墨頭走到需要列印的地方才滴墨。

   滴墨有兩種控制方式,靠熱力、與靠震動。熱力噴墨是靠一個小電阻的熱量,使周圍的墨水蒸發,產生一個氣泡,藉氣泡的擴充壓迫墨水從噴嘴滴出去,滴出之後氣泡消失,從墨水槽再吸入新的墨水。這種方式因為產生氣泡,俗稱為氣泡噴墨 (Bubble Jet)。靠振動滴墨的技術,稱為壓電 (Piezoelectric) 技術,為 Epson 的專利,把一個小的壓電晶片 (Piezoelectric Crystal) 放在噴墨嘴上方,對晶片加少許電流,即產生振動,靠振動把墨水滴下。這兩種按需噴墨技術雖廣泛應用,但實際用在生產上的,仍以振動式為主,氣泡式則用在低檔的個人列印設備、與校樣上。

   噴墨列印設備多以按需滴墨技術為主,因為噴墨頭已成為可更換的標準組件,許多廠商大量製造,在更換與價格上有利。而連續噴墨的噴墨頭,必須由列印機製造廠商整體一貫製造,所以並不普及,應用的領域僅有兩類:超高效率列印系統(Kodak Versamark、即前 Scitex Digital Printing),與超高彩色品質列印系統(Creo 的前 Iris 設備)。按需滴墨的設備廠商,則有 Agfa DotrixDurstInca DigitalNurOcéScitex VisionVutek 等。

   另外製造噴墨列印引擎供給寬幅列印設備用的,則有 CanonEncadEpsonHPMutoh 等廠商。按需滴墨的花樣確實比別種技術靈活,可以列印灰階的層次,也就是墨水滴可以控制大小,有如傳統印刷的網點製作。墨滴的大小,靠不同的聲音信號傳給壓電晶片,產生不同大小的振動,讓甩出去的墨滴有大小的不同,製造出灰階的影像。灰階的噴墨頭,由 Saar Toshiba 為主要製作者。

   以上簡述了數位印刷技術的現況,這次 DRUPA 預期各廠商都會展出新的設備,但在技術上應無重大突破,值得注意的,是去年年底宣布的幾樣噴墨技術。Kodak STREAM 是連續噴墨的新技術,在噴墨嘴的周圍加熱讓墨滴下,不需要印到紙上的墨,則以空氣吹到回收槽,因為加熱的多少可控制墨滴的大小,所以有灰階功能。這項技術號稱可以大幅度降低成本,列印速度也提高到 640 dpi 每秒鐘印 1.2 米、320 dpi 每秒鐘印 2.3 米。除了 KodakOlympus Riso 去年發表了全球最快的彩色列印系統,每分種可列印 105 (A4) 彩色頁,而且成本僅有 2 美分(不包括紙張、以四色墨僅佔全頁的 5% 計算),這台列印系統售價約 30000 美元。另外 Agfa Dotrix Inca Digital 推出單次掃瞄彩色噴墨引擎,用在寬幅度列印設備上。

   靜電影印的數位印刷技術,就較噴墨技術成熟多了,今後成長也會緩慢,一方面提升速度(目前單色以雙機列印每分鐘可達 1000 頁、彩色列印每分鐘達 140 頁),一方面向個人用低價位設備發展,與低檔噴墨設備競爭。在噴墨列印市場,在寬幅列印、高質彩色列印、與個人用列印,已佔有一席之地,但是否能與靜電影印主流設備競爭、替代,甚至進而與傳統印刷一較長短,則有賴進一步的研發來提升速度、提高品質、與降低成本了。噴墨技術仍有很大的發展空間。


上一篇   下一篇 索 引