數字印刷的短版個勝化與膠版印刷的高效高品質兼而有之的突破性印刷技術,將為主流商業印刷、包裝和出版市場帶來天翻地覆的變化。
2012年5月,班尼·蘭達(Benny Landa)——lndigo數字印刷機的發明人,帶來了一項突破性的新技術,這項技術或將極大地推動印刷技術及市場的發展。這個震撼性的消息傳出后,網絡上就有文章暗示這可能是自古登堡發明印刷機以來印刷行業最大的變革。
這項技術就是納米圖像印刷(Nanographic Printing)技術,又稱納米技術,之所以不同于其他印刷技術,是因為其采用了創新的印刷系統和印刷工藝,而其技術的核心是Landa Nanolnk(蘭達納米油墨)。這是一種專有的水性油墨。其顏料的顆粒直徑只有幾十納米。
不同于平版印刷技術,納米印刷技術擁有數字印刷省時省料。短版小印數以及可變數據印刷的優點,同時還具有膠版印刷的質量。
噴墨印刷是將油墨直接噴印到承印材料上形成圖像,而納米技術首先將納米油墨噴到一個獨特的經加熱的橡皮布轉印帶上,形成超薄的聚合薄膜,最后被轉印到承印材料上。本白皮書將展示納米技術是如何將數字印刷的多功能、小印數的經濟性,與膠印低單頁成本、高生產能力集于一身的。
簡介
在印刷市場,98%的印刷采用的是已有500多年歷史的印刷技術,而非數字印刷技術。其中一個主要原因就是現代的數字印刷工藝將油墨直接噴到紙張上,含水分的墨水會滲透紙張,顏料顆粒也隨之滲透到承印材料表面下,使得其對光線的吸收能力降低。
此外,當多種顏色需要疊印在一起時,對噴到紙張上的墨水總量就有一個限制,這個最大的閾值被稱為TIC(總油墨覆蓋率)或者是TAC(總面積覆蓋率)。任何油墨的使用量超過這個限額后,將使后印刷的油墨無法附著在先印上的油墨上,更重要的是,墨水無法在紙張上完全變干,導致墨水會蹭臟隨后印刷的紙張。
這個問題在任何印刷過程中都會產生,無論是膠印還是噴墨印刷。以噴墨印刷為例,油墨中含有大量水分,容易使紙張過分吸水、膨脹,變形和褶皺。因此印刷的紙張必須被加熱,將水分從紙張中蒸發掉。這就限制了水性油墨僅可用于總面積覆蓋率較低的印刷,如書籍和直復營銷材料的印刷,而不適用于總面積覆蓋率較高的印刷,例如商業印刷,包裝印刷或彩色書刊印刷。
納米圖像印刷獨特之處
蘭達納米圖像印刷技術的創新性在于其采用納米級的顏料,對于光的吸收比其他顏料更強,印刷圖像的網點光滑銳利,非常均勻,光澤度高,可實現最廣泛的CMYK色域——比膠版印刷多出至少15%的潘通色彩(如圖1)。
蘭達納米圖像印刷技術的許多優勢是通過減少承印材料對液體油墨的吸收而實現的。
此外,超細的蘭達納米油墨顏料可形成一層超薄的油墨層,讓數字印刷在高速下成像成為可能;蘭達油墨能夠在普通的未經處理的材料上進行印刷,包括各種涂布和非涂布紙張;另外,蘭達油墨還適用于絕大多數的塑料薄膜、標簽紙,耐磨產品以及防刮圖像上。
蘭達納米油墨
許多材料達到納米級別時就會得到意想不到的屬性。一些粒子變得超級堅硬,從而能夠保護表面免于磨損;一些粒子變得極易被血液吸收,成為獨特的藥物輸送系統。通過10年的研究,蘭達發現,當墨水顏料減小到納米級別的大小時會變成異常強大的著色劑(如圖1)。在這一發現的基礎上,納米油墨著色劑成為納米圖像印刷工藝的核心。
蘭達納米油墨中顏料顆粒的直徑只有幾十納米。相比之下,質量較好的膠版印刷油墨顆粒大小大約是500納米,至少是納米油墨顆粒的10倍。此外,納米油墨是水性油墨,擁有良好的環保特性。
納米圖像印刷工藝
納米圖像印刷一開始,先噴出數以億計的墨滴。然而,油墨并非像傳統噴墨技術那樣直接噴射到承印材料上,而是由安裝在噴頭上的噴嘴噴到特殊的橡皮布轉印帶上,噴嘴距離橡皮布1~2毫米。
每個噴頭印刷一種特定的顏色。蘭達納米圖像印刷機裝有8個噴頭(如圖2),因此可以同時印刷多達8種不同的顏色。另外,8個噴頭可以印刷CMYK和專色,如白色。
由于配置有8個噴頭,可以用每2個噴頭印刷一種顏色,配合雙倍速度的紙張傳送系統,可以在印刷質量不變的同時,加倍提高生產效率。
每滴油墨噴到橡皮布上的時間都計算得極為精確,從而確保每種色彩的印刷更加精確到位,獲得更加完美的色彩套準。
當墨滴落在經加熱的橡皮布上時,墨滴便很快擴散開并失去水分變得很薄。當油墨中的水分受熱揮發之后,油墨就在橡皮布上形成一層超薄、干燥的聚合薄膜(如圖3)。
這時,再通過壓印滾筒將聚合薄膜轉印到承印材料上。通過壓印,這層500納米厚的油墨薄膜緊緊地附著在承印材料,并不會滲透進承印物(如圖4)。最終形成的圖像十分牢固。耐摩擦,不需要進行干燥處理,橡皮布上也不會有油墨殘留。
所以,雙面印刷就變得極為簡單。完成的印刷品可以立即進行加工,即使是剛從印刷機出來,用最具挑戰性的印后整飾設備來加工也完全沒有問題。
轉印橡皮布
獨特的橡皮布及橡皮布傳送系統的設計體現了確保完美印刷效果的一些關鍵考量,包括如何將圖像完整地轉移到紙張上,杜絕油墨殘留以及橡皮布運動的穩定性和流暢性。
橡皮布及其傳送系統的設計確保蘭達納米油墨能精確地滴落指定的位置上,形成完美的圖像,同時又能將油墨薄膜干凈利落地轉印到各種承印材料上,而絕對沒有油墨殘留,這些問題都在設計中得到了很好地平衡和解決。這樣,印刷圖像可以100%轉移到承印材料上,因此橡皮布是非常干凈的,以便進行下一個圖像的印刷。
網點特點
噴墨印刷形成的網點邊緣模糊,這主要是由于水性油墨滲透并被紙纖維吸收造成的。膠印的網點通常比噴墨印刷的網點更銳利,但也容易由于滲墨現象導致邊緣粗糙。
如前所述,蘭達納米油墨噴到紙張或其他承印材料上后形成一層干燥的油墨薄膜,而并不是直接噴在承印材料上,所以油墨不會滲透進紙張的纖維中,也不會沿著紙張纖維擴散。相反,油墨貼合紙張表面的粗糙度乃至每根纖維的表面狀況,牢牢覆合在紙張表面上,形成非常薄的薄膜,因此油墨使用非常節約。這就是納米印刷技術印刷的網點清晰銳利、均勻一致,光澤度高,以及網點極其光滑圓潤的原因(如圖5)。
更寬廣的色域
Landa納米圖像印刷技術突破了另外一個技術障礙。因為蘭達納米油墨的顏料顆粒極其微小,所以,在蘭達納米圖像印刷技術中,蘭達納米油墨的成分比其他印刷工藝具有更為廣泛的光動態范圍,并且比膠版印刷涵蓋更多的潘通色彩及更豐富的灰度(如圖6)。
此外,納米圖像技術和蘭達納米油墨在印刷實地時,比采用其他印刷技術所形成的墨層厚度更薄,密度更小。
光澤一致性
采用納米圖像印刷技術打印出來的墨層極薄,顏色濃度高,并且還具有另一個令人驚喜的印刷效果——印刷圖像可保持與承印材料高度一致的光澤效果,也就是說,在高光紙上印刷出高光圖像,在亞光紙上印刷出亞光圖像,并且光密度、網點形狀和圖像質量依然保持完美。
相較之下,采用墨粉電子照相技術打印出來的圖像就只有一種光澤度,不能根據承印材料光澤度的不同而有所不同。印刷圖案區域和圖案背景的光澤度不同會刺激眼睛,而這樣的印刷效果被視為是低質量的。
優越的介質適印性
超薄的納米圖像印刷墨膜對各種紙張和塑料承印材料均具有優越的附著力。由于采用了上文所述的轉印技術,蘭達納米油墨圖像很容易被轉印到幾乎所有的單張紙或卷筒紙基材上,包括各種涂布紙和非涂布紙、塑料、新聞紙,薄膜等,且無需對基材進行預處理。在納米圖像印刷技術中,由于油墨在轉印帶上已經干燥,轉印到承印材料上的油墨薄膜不含水分或者其他液體,所以承印材料不會因為濕潤而受損或變形。
采用納米圖像印刷技術進行印刷,承印材料保持是干燥的,并且因為不需對承印材料進行加熱干燥,承印材料也不會因受熱過度而變形或受損。
納米圖像印刷的經濟優勢
納米圖像印刷技術是所有數字印刷技術中單頁印刷成本最低的,這得益于其內在的以下技術特點:
油墨載體——蘭達納米油墨是基于水的,這是一個比任何基于溶劑或UV油墨都便宜的墨水載體。
油墨用量——蘭達納米圖像印刷技術所形成的墨膜厚度約為500納米,大約只有膠印圖像的一半,因此印刷相同圖像時,油墨使用量只有膠印的一半。
能源消耗——蘭達納米圖像印刷技術中的加熱過程主要是為了讓油墨中少量的水分蒸發,而無需烘干濕潤的紙張,因此可大量節約能源。
承印材料成本——適用于任何承印材料,可在低廉的、現成的未涂布紙上進行印刷,而無需選擇昂貴的涂布紙或專用紙,從而降低印刷成本。
生產物流——蘭達納米油墨制造成濃縮溶液發運,從而降低的包裝、運輸和存儲的成本。
蘭達納米油墨和納米圖像印刷技術的有機結合使得數字印刷的生產效率大大提升,單張紙印刷速度可高達每小時1300張B1紙,卷筒紙印刷速度可達每分鐘656英尺(200米),將數字印刷的生產效率提高了幾平一倍,顯著提高了印刷企業的數字印刷生產能力。總結
納米圖像印刷技術是一項嶄新的技術,開創了一項全新的印刷方式。它將特別的印刷工藝與水基的蘭達納米油墨以及設計獨特的橡皮布轉印帶完美結合在一起。
憑借其高效的生產率、廣泛的紙張適印范圍、媲美膠印的品質,以及贏虧平衡點在約5000張的印刷量,納米圖像技術成為首個可在主流市場競爭的數字印刷技術。
隨著印刷市場從膠印轉向數字印刷。印刷企業將無法僅靠膠印在未來獲得持續增長。納米圖像印刷技術清除了當前數字技術所面臨的主要障礙,包括速度、質量和成本,并將徹底改變整個印刷行業。
關于蘭達
蘭達集團(Landa Group)由班尼·蘭達(Benny Landa)于2002年創立,之前惠普公司收購了蘭達先生于25年前創建的Indigo。蘭達公司有4個經營機構:蘭達數字印刷,面向商業、包裝和出版市場的納米圖像印刷系統的開發:蘭達實驗室,開發替代能源技術,以及應用于顏料、藥品運送、毛發著色劑和復合材料等領域的納米材料;蘭達風險投資,給在與納米技術,成像。印刷和能源領域中有前途的技術公司進行投資;蘭達基金,一個慈善實體,致力于讓“有頭腦無資金”的年輕人接受更高級教育,縮小社會中的經濟差距。截至目前,Landa基金已使數千名貧困青年獲得大學學位。
班尼·蘭達是蘭達集團的董事長兼首席執行官。他在全球范圍內擁有超過700項專利,并將持續致力于增加專利數量,這些專利為他所創建的公司提供了堅實的知識產權基礎。