隨著中國文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的日益成熟以及數(shù)字化技術在印刷復制領域的廣泛應用，數(shù)字噴墨印刷技術被越來越多地用來滿足小批量、個性化、可變幅面與可變內(nèi)容的創(chuàng)新增值市場需求，已經(jīng)成為眾多文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的技術首選。同時，大幅面噴墨印刷技術通過文化創(chuàng)意、可變數(shù)據(jù)復制科技以及數(shù)字化生產(chǎn)流程的集成與整合，正在實現(xiàn)技術不斷創(chuàng)新、市場不斷拓展和產(chǎn)品不斷豐富的新發(fā)展。
    大幅面噴墨印刷技術的新發(fā)展
    大幅面噴墨印刷技術是惠普公司將大幅面筆式繪圖儀技術與噴墨印刷技術融合與創(chuàng)新發(fā)展而得。1991年，惠普公司推出了世界第一臺彩色噴墨打印機HPDeskjet500C。同時推出了全球首臺單色大幅面噴墨打印機HPDesignjet，開創(chuàng)了大幅面噴墨印刷技術的新時代。大幅面噴墨印刷多數(shù)采用卷筒材料，可以印制幅寬1～5m、長度不限，可再現(xiàn)高達成百上千平方米的巨幅畫面，在海報、宣傳品、戶外廣告等超大幅面領域極具優(yōu)勢，也逐步滲透到個性化復制領域，市場潛力巨大。其技術新發(fā)展可以歸納為以下幾個方面。
    1、噴墨成像技術的新發(fā)展
    噴墨印刷系統(tǒng)是典型的無壓印刷技術，由功能裝置、成像系統(tǒng)、成像載體及其著墨裝置等組成，直接將油墨轉(zhuǎn)移到承印材料上。噴墨成像過程是一種計算機直接印刷技術，在噴墨成像中，印刷活件的數(shù)據(jù)直接控制成像裝置，即通過噴嘴噴射油墨，不需要圖像載體直接在承印材料上成像。噴墨成像技術根據(jù)墨點成像形式可分為連續(xù)噴墨和按需噴墨兩類，如圖1所示。
    在大幅面噴墨印刷技術領域，噴墨成像技術的發(fā)展主要集中在按需噴墨技術的創(chuàng)新和突破，主要包括以愛普生、羅蘭等廠商為代表的壓電噴墨技術，以佳能、惠普、柯達安凱等廠商為代表的熱發(fā)泡噴墨技術以及正在發(fā)展的靜電噴墨技術。其中，壓電噴墨技術是利用壓電晶體在兩端電壓變化下產(chǎn)生伸縮變形的特性，通過電信號驅(qū)動墨腔內(nèi)的壓電晶體運動，壓迫墨水噴出。具有墨滴形狀規(guī)則、無濺射、墨滴大小和噴墨速度可控以及噴墨成像精度高等優(yōu)點，屬于常溫常壓噴墨技術。熱發(fā)泡噴墨技術是利用熱敏電阻瞬間加熱墨腔，使墨腔內(nèi)墨水產(chǎn)生膨脹的氣泡壓力把墨水“擠出”噴嘴，形成墨滴。其具有圖像色彩艷麗，噴墨成像精度高的優(yōu)點，屬于高溫高壓噴墨技術。而靜電噴墨技術是噴墨技術的最新發(fā)展，是在承印材料和噴墨印刷系統(tǒng)之間產(chǎn)生一個電場，通過向噴嘴發(fā)送一個基于圖像的控制脈沖來產(chǎn)生墨滴。這些脈沖導致墨滴釋放，并沿指定路徑通過電場到達承印材料而成像。目前主要采用的有基于“泰勒(Taylor)效應”的靜電噴墨技術、基于“熱效應改變黏度控制”的靜電噴墨技術和基于“靜電墨霧”的靜電噴墨技術。其技術突破主要集中在噴嘴及其陣列的設計，可以達到32個灰度級別、600dpi以上的成像分辨率以及大尺寸成像寬度。
    2、噴嘴陣列結構的創(chuàng)新
    近年來，采用噴嘴陣列的成像系統(tǒng)已經(jīng)成為高生產(chǎn)能力的噴墨印刷系統(tǒng)創(chuàng)新的技術關鍵和競爭優(yōu)勢所在。噴墨打印頭設計是噴墨印刷技術的關鍵，它既可以采用頁面寬度的固定陣列設計，也可采用與紙張輸送方向成直角方式運動，組合在成像系統(tǒng)中的設計。噴嘴陣列按照合適的、比期望分辨率更大的間距排列，就可以組合成頁面實際陣列的要求。比如通過圖2所示的將兩列噴嘴組合成一行噴嘴的設置來簡單倍增分辨率。
    通過擴大噴嘴間距來獲得期望分辨率的陣列。通過圖3所示的6行噴嘴使每行100dpi分辨率產(chǎn)生600dpi分辨率的結果。通過圖4所示的噴嘴行按印刷方向排列，通過單列噴嘴來增加分辨率以及較大的打印寬度。
    此外還可以根據(jù)噴嘴設計和機械/電子系統(tǒng)來確定噴嘴與噴嘴之間的距離,采用高分辨率所對應的墨滴尺寸來設計噴嘴孔徑，采用多行成像陣列安裝來提高分辨率，還可以采用疊印配置的噴墨成像頭來增加打印寬度和打印速度。
    3、噴墨墨水/油墨的創(chuàng)新
    隨著噴墨印刷技術在各個行業(yè)的應用滲透和普及，作為噴墨成像基礎的油墨/墨水也在創(chuàng)新中不斷提升品質(zhì)，滿足不同行業(yè)應用目的、使用環(huán)境和安全標準的要求。目前，大幅面噴墨印刷系統(tǒng)分別采用水性噴墨油墨、溶劑型噴墨油墨、熱溶型噴墨油墨以及UV噴墨油墨等。
    (1)水性噴墨油墨
    這是噴墨印刷最常用的油墨，主要用于數(shù)碼打樣、藝術品復制、攝影等市場，具有圖像質(zhì)量優(yōu)異，色彩飽和度好，對噴頭和耗材損害小、污染小的優(yōu)點。其中，顏料型水性噴墨油墨耐候性、耐光度、耐水洗牢度和耐磨牢度更好。而染料型水性噴墨油墨色彩種類多，鮮艷度好，但牢度較差。近年來，水性噴墨油墨在防水、抗紫外線等方面有很大改善，也提升了色彩鮮艷、無腐蝕、無污染等特性。
    (2)溶劑型噴墨油墨
    溶劑型噴墨油墨主要用于工業(yè)印刷，如在乙烯基橫幅、自貼乙烯基、網(wǎng)織物、不干膠材料、紙、各類版材等介質(zhì)上的直接印刷，具有印刷性能好、干燥快、耐久性強、印品無須再覆膜，節(jié)省時間與成本等優(yōu)點。但溶劑型噴墨油墨中含有揮發(fā)性有機物，對環(huán)境會產(chǎn)生不利影響，需要控制使用、儲存和廢棄等過程中的環(huán)境條件。近年來，溶劑型噴墨油墨主要在各種環(huán)保要求上進行改善和提高，以降低溶劑型噴墨的危害性和環(huán)境友好為突破點，并獲得一些進展。
    (3)熱溶型噴墨油墨。這種油墨以蠟為基質(zhì)材料，通過溫度變化來實現(xiàn)液固變換，印刷適性好，適用材質(zhì)廣，環(huán)保和安全性能高，是未來發(fā)展?jié)摿艽蟮囊环N噴墨油墨。
    (4)UV噴墨油墨。這是噴墨領域的新成員，可直接在木材、金屬、陶瓷、玻璃等制品上印刷，印刷圖像耐久性好，價格相對較低，正在成為高速噴墨印刷的首選。在生產(chǎn)效率、油墨價格以及環(huán)保等方面競爭力突出。
    噴墨印刷應用的創(chuàng)新
    隨著近年來數(shù)字成像技術的普及，大幅面噴墨印刷在廣告、設計、招貼海報、POP、零售標識和商業(yè)展示等多種承印材料領域迅速擴張，并以圖像質(zhì)量好、交貨周期短和易修改而獲得用戶青睞。噴墨印刷應用的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
    1、印刷領域的應用創(chuàng)新
    在傳統(tǒng)印刷領域，大幅面噴墨印刷技術正在成為數(shù)碼打樣的關鍵設備，也是色彩管理的重要組成。與傳統(tǒng)打樣相比，大幅面噴墨印刷技術不僅完全適應數(shù)字化色彩管理的要求，而且成本優(yōu)勢出色，速度和打印效果已經(jīng)接近傳統(tǒng)印刷效果。大幅面噴墨印刷技術取代傳統(tǒng)膠印制版打樣已成為主流趨勢。
    同時，大幅面噴墨印刷技術還在按需出版、個性化出版和藝術品限量復制上拓展出更廣闊的應用空間，也在硬質(zhì)材料印刷上找到了解決方案。另外，還有噴墨CTF和噴墨CTP的新興應用，是直接將圖像文件通過專用服務器進行噴墨制曬版膠片和噴墨直接制印版，經(jīng)曬版顯影后便可上機印刷，曬版過程與傳統(tǒng)曬版工藝相同，不對印刷生產(chǎn)環(huán)境提出任何要求，是一種低成本、易操作、性價比較佳的方案，在印刷業(yè)是個突破。噴墨CTF/CTP工藝系統(tǒng)滿足中低端制版活件，精度在130～175線/英寸，重復精度可達±0.05mm，幅寬為四開、八開、對開、全開，耐印力可達到10萬印?？蓾M足絲網(wǎng)印刷、珂羅版印刷、膠印等形式的需求。
    2、廣告噴繪領域的應用創(chuàng)新
    目前，幾乎所有室內(nèi)室外展示、廣告、海報等大幅面印刷都開始從絲網(wǎng)印刷、膠印向噴墨成像轉(zhuǎn)移。大幅面噴墨印刷技術正在以品質(zhì)、速度、成本和高保真重復性逐步蠶食絲網(wǎng)印刷和膠印的市場，特別是在200份以內(nèi)單張活件的市場，大幅面噴墨印刷技術已經(jīng)成為最快捷高效的解決方案。
    3、影像領域的應用創(chuàng)新
    今天數(shù)碼影像正在取代傳統(tǒng)攝影，大幅面噴墨印刷技術在影像領域獲得了飛速發(fā)展。大幅面噴墨印刷技術提供了與傳統(tǒng)影樓影像優(yōu)異色彩還原和豐富層次再現(xiàn)相媲美的照片級質(zhì)量。各個廠商在色彩及輸出效果研發(fā)上的投入已經(jīng)滿足了絕大多數(shù)攝影師、藝術家、個人愛好者及影樓用戶的不同需求。同時,還通過數(shù)字色彩管理技術的運用使影樓影像領域步入數(shù)字控制的新時代。
    4、CAD/GIS領域的應用創(chuàng)新
    CAD(計算機輔助設計)和GIS(地理信息系統(tǒng))領域長期受輸出圖紙幅面和精度的雙重困惑。大幅面噴墨印刷技術創(chuàng)新突破了這兩大瓶頸，使得出圖的幅面、精度和速度都達到了CAD/GIS市場的需要，也為大幅面噴墨印刷技術開辟了新的應用領域。
    大幅面噴墨印刷技術的發(fā)展展望
    大幅面噴墨印刷技術在中國十多年的風雨磨礪，不僅為諸如Colorspan、惠普賽天使、EFI威特、柯達安凱、佳能、羅蘭、賽爾、惠普、愛普生、愛克發(fā)、Mimaki、DGI、3M、艾利、NESCHEN、璐彩特、德固賽、美可貼、三菱麗陽、富士色麗可等國際數(shù)字噴墨印刷設備及材料廠商提供了無限的市場空間和發(fā)展機遇，也為國內(nèi)諸如雅色蘭、飛陽、飛行船、前瞻、金恒豐、傲顏、潤天智、運源數(shù)碼、工正、泰威、海邦、英威、力宇、中野、一山、亞聯(lián)恒業(yè)、黑邁、振鑫、四通、旺海、巨圖、柏杰、谷揚、基慧、田心、海捷、科美、瀛和等提供了展示才華的機會。正如美國InfoTrends所預測，中國大幅面噴墨印刷技術將以每年平均12％的速度發(fā)展，產(chǎn)值將由目前的2.1億美元增長至2012年的3.8億美元。技術創(chuàng)新、精度提升、成本降低、品質(zhì)強化和培訓精細將是大幅面噴墨印刷技術未來發(fā)展的制勝關鍵。
    總之，在今天數(shù)字化復制科技盛行的時代，大幅面噴墨印刷技術正在深入傳統(tǒng)印刷企業(yè)、標牌制作公司、平面設計公司、復印店以及商業(yè)/工業(yè)圖片社等眾多領域，并通過其特有的適應性、生產(chǎn)力和競爭力為企業(yè)在日益激烈的市場競爭中，找到了削減成本的新方法，也通過自身技術創(chuàng)新為各個應用行業(yè)帶來新品質(zhì)，正在成為文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)不可或缺的關鍵技術。