drupa 2016奠定工业数字印刷的未来

冯汉荃

2016年5月31日，随着4年一度的印刷行业最大规模盛会——德鲁巴国际印刷及纸业展览会的到来，全体印刷人都无比兴奋的期待全新的技术和方案的现场展出。此次有超过54个国家、1837家参展商、19个展厅全部开放，是一场汇集了世界数字印刷领域尖端技术与产品的饕餮盛宴！

自从2012年德鲁巴开始，数字印刷技术已经逐渐走向主流市场，在欧洲、美洲已经逐渐占据很大的市场份额，而在中国和亚洲区域，数字印刷已经逐渐进入很多细分行业和应用，渗透到越来越多的领域，并占领了一部分市场。

在大家的认知中，数字印刷技术主要有：

①电子油墨技术：静电成像，橡皮布转印，代表高品质印刷，以HP Indigo为代表。

②喷墨技术：按照油墨类型，分为UV喷墨和水性喷墨；按照喷头技术来分，有连续喷墨和压电喷墨；按照油墨转移方式，分为直喷到承印物和橡皮布转印两种；喷墨成像是连续调色彩图像效果，和传统印刷的半色调网点完全不同，靠墨点分布来形成图像。按照传统印刷的眼光来评判，喷墨的墨色不太实，专色较少，色彩表现力有限。以惠普、爱普生、兰达、富士、DRUST、EFI、网屏、爱克发为主要厂商，近年来传统胶印厂商通过和第三方合作，也组合推出相应的产品，例如海德堡和富士、小森和兰达、小森和柯尼卡美能达等。

③碳粉技术：有压力转印，碳粉颗粒不能太小，印刷精度难以提高，承印物有局限性。以施乐、赛康、佳能、理光、KM等为主要厂商。

3种技术各有优缺点，主要看所属行业、承印材料、工作环境、品质标准、环保要求、印后要求等。

在工业印刷范围内，主要包括包装印刷、标签印刷。细分为纸盒包装、瓦楞包装、软包装、标签等。

针对标签行业来说，碳粉技术一般常用于打码，简单的品质要求业务。纸类承印物为主，膜类承印物碳粉附着效果不好，而且印刷时容易过热导致膜类材料变形。碳粉墨层很厚，导致印后覆膜，上光都有很多技术挑战，因此在标签行业应用并不广泛，近些年呈下降趋势。

喷墨技术在标签行业应用呈大幅增加之势，主要在于精度的提高和色彩的艳丽，针对油墨覆盖率很低的业务来说，有一定的成本优势。又分为UV和水性墨水两种。水性喷墨主要是比较环保，色彩不如UV喷墨鲜艳，对于承印物的种类，没有UV喷墨广泛，不少材料也要涂布或者预先优化以便提高油墨附着牢度。最近几年推出了很多UV喷墨标签印刷设备，技术相对简单，采用某些品牌喷墨头进行OEM研发，配套软件和油墨，就可以大量推广，油墨附着力相对较好，有些膜类材料或者金属材料也需要进行涂布或预先处理。存在不足之处是印刷时没有转印压力，无半色调网点，所以很多采用传统印刷的品牌商很难接受。另外由于UV油墨墨层较厚，在覆膜，收卷等工艺环节，有很多技术局限难以克服，所以还有一定的技术壁垒。

喷墨技术的突破难点在于印刷品质的精细程度在大量生产时如何保持，如精度从1200dpix1200dpi，到2400dpix2400dpi，精度提升以后带来的速度降低问题，高速印刷时飞墨，喷墨头有堵塞时是否可以瞬间补偿等技术问题依然有很多挑战。喷墨头在印刷过程中堵塞情况下，会在印刷品表面形成白线，或者缺墨造成的色彩不完整。

对于最近宣传力度很大的兰达而言，所采用的技术也是水性喷墨，只不过是喷在橡皮布上，再转印到承印物上，这个技术的特点是速度较快，但是耗材比一般喷墨多、成本高。在油墨的转印过程中，也会有损耗，而且如果纸张质量不好，纸毛纸屑会反粘到橡皮布上，影响印刷品质，降低生产效率。在此次德鲁巴展会上，兰达并没有大量长期开机，随意提供样张，看上去样张所使用的材料较单一，没有细腻的平网，以及高光、暗调的渐变图案。油墨色彩过于艳丽，印刷品质还有很大提升空间。因此，根据目前的状况，印刷不同承印物的测试还需要进一步大量开展，在细分行业的渗透还有待时日。设备在长期生产状态下的稳定性也有许多挑战。兰达号称白墨效果很好，此次也没有样张提供，看来在技术上还有难关需要克服。

液体电子油墨技术的独家代表就是HP Indigo，在从1977年开发出这项技术后，走过了很长的一段时间，投入大量研发经费，进行各种材料适应性、色彩、品质、大量生产模式下的稳定性的测试。目前已经在标签、软包装、纸盒包装、瓦楞包装、影像、商业印刷、票据印刷、快印、出版等领域都得到了长足进步，稳稳占据数字印刷设备市场占有率首位。

Indigo的特点就是符合传统胶印，凹印的品质和网点要求，色彩准确，墨层厚度容易控制，不会影响承印物表面和凸起，环保安全，节能减排，不需要大功率的干燥设备耗费大量能源。目前，在国内已经有超过800台的装机量，设备的印刷速度、光学精度仍需提高，其中保持速度不降低的条件下，把光学精度提高到1600dpix1600dpi已经在2017年的计划之中了。

针对纸盒包装而言，要求油墨颜色多样，专色较多，色彩一致和稳定性最为重要，上光和覆膜后的形态，需要符合行业标准，油墨牢度有要求，同时要环保。

碳粉技术在纸盒包装市场是很少见的，主要原因是碳粉对多种材料附着力不好，容易脱落，墨层太厚导致覆膜和上光效果受影响，而且专色太少，色彩表现力达不到高要求，所以在应用中局限很大。

针对很多食品包装来说，首先，UV喷墨有特殊味道，油墨迁移和渗入材料难以避免；其次，UV油墨墨层较厚，在折叠和糊盒过程中纸盒折断的机会较大，对纸张湿度和柔韧性有要求。

水性油墨首先专色较少，而且和胶印、凹印油墨色相不同，如果包装需具备防水，防潮隔绝异味等功能，水性喷墨也有局限，不能满足很多包装盒的要求，需要覆膜、上光等保护，增加了成本。因此针对高端纸盒包装来说，电子油墨有很大的施展空间，油墨迁移少，环保无异味。

在软包装行业，碳粉几乎不被采用是由于塑膜的柔软特点，碳粉很容易脱落，墨层断裂，在复合的过程中碳粉效果粗糙，颗粒感强烈，材料不平整。另外碳粉机印刷时温度过高，膜类材料变形问题很多。

水性油墨由于附着力不好、色彩不够鲜艳，存在很大的问题，在软包装市场，还没有被接受。

UV油墨在复合中厚度较大，容易收纸不齐，另外油墨迁移性、气味等环保和食品安全问题，也不适合食品包装的需要。

电子油墨目前在软包装行业刚刚开始进入市场，受到了部分厂家的喜爱，印刷品质可以和凹印媲美，色彩丰富，效果很好。

针对瓦楞纸包装印刷来说，由于外包装较多，碳粉机一般幅面较小，无法使用，电子液体油墨适用于中短版、厚度不大的业务，对于速度要求不高的产品类型能够进行印刷。

UV油墨和水性油墨可以适用于大量的瓦楞箱盒业务，而且由于纸张厚度范围大，承印物种类广泛，所以有非常多的利用余地。在瓦楞行业，喷墨设备由于幅面大，速度快，所以未来有很大的拓展空间。

在Indigo的应用中，广泛适用于纸盒、软包装、标签包装，符合美国和欧盟的食品安全法规，印刷品质精细、色彩稳定、承印物广泛，经过长时间的测试和客户的实践，能够满足大部分客户的要求。

从数字印刷设备的效率来说，目前看来喷墨数字印刷设备的潜力较大，适合未来大批量的产品结构，能够把开机速度提升到200～400米/分，并且保证一定的精度。这是碳粉和电子油墨无法媲美的。

另外喷墨设备的幅宽可以做得很大，直接增加喷头的数量就可以实现，技术容易扩展，具备灵活性，升级型较好的体现。目前喷墨头的寿命太短，价格居高不下是很大的制约因素。因此在笔者看来，以后的市场会有几种技术并存：

①精度高，品质好，单价较高的业务，由电子油墨Indigo来完成。

②精度要求不高，产量大，价格适中的，要求速度快的业务，由喷墨技术来完成。

③某些成本低，纸类承印物的业务，由碳粉技术来完成。

从目前的客户反馈来看，他们的理想设备是具备高速度、大幅面、高精度、低运行成本和耗材成本。

HP Indigo的近期发展计划已经公布，目前幅面已经能够达到B1尺寸，双面印刷、每面最多七色，在2017年精度可以升级到250～300dpi，光学分辨率可提高到1600dpix1600dpi，这对喷墨设备来说将是一个很大的挑战。

喷墨的机会在于印刷品质能否有革命性的提升，墨水成本极大降低，这样在现有的行业中，才能占领越来越大的市场份额。

2016年的数字印刷技术，在德鲁巴展会上都有全面的展示，各个供应商在喷墨头精度和品质方面，提升还不是很大，基本都是1200dpix1200dpi。

H P在美国已经研发了2400dpix2400dpi的喷墨头，采用水性油墨，如果品质能够被广大用户接受并认可，将给目前的行业和市场带来巨大冲击。如果油墨大量使用后，成本明显降低，将能够代替大部分传统印刷的业务。从印刷行业的要求来看，承印物广泛性非常重要，这也是喷墨厂商需要加强的方向。

在11天的展会中，众多厂商都收到了大量的订单，印厂对未来行业的发展和新技术的应用，都有了一个很好的了解并增强了信心。

我们期待着工业印刷的数字化能够早日到来。