美國(guó)印刷市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r及印刷行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

美國(guó)印刷市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r及印刷行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1數(shù)碼印刷印刷技術(shù)市場(chǎng)份額分析2006年和2007年，美國(guó)的全球印刷市場(chǎng)規(guī)模為1703億和1721億歐元，比前一年增加了2.5%3.0%和1.0%1.5%。其中,膠版印刷2006年比2005年增長(zhǎng)1.5%,但2007年與2006年相比卻沒有發(fā)生變化;數(shù)碼印刷卻在這兩年中分別比前一年增長(zhǎng)4.0%～5.0%和2.5%～3.0%;其他相關(guān)輔助行業(yè)分別增長(zhǎng)3.5%～4.0%和2.0%～2.5%。平版紙膠印機(jī)有25000臺(tái),市場(chǎng)占有份額為40%,已表現(xiàn)出下降趨勢(shì);膠印輪轉(zhuǎn)機(jī)有4169臺(tái),市場(chǎng)占有份額為28%,略呈上升趨勢(shì);而數(shù)碼印刷設(shè)備有11679臺(tái),盡管目前市場(chǎng)份額很小,只有7%,但卻表現(xiàn)出強(qiáng)盛的上升勢(shì)頭?，F(xiàn)在用于影印、辦公印刷和商業(yè)印刷的數(shù)碼印刷技術(shù)已占整個(gè)印刷市場(chǎng)份額的13%左右,且預(yù)計(jì)在未來10～15年內(nèi)會(huì)上升到25%。數(shù)碼印刷技術(shù)除了在辦公打印系統(tǒng)占主導(dǎo)地位以外,正在向可變數(shù)量印刷、小批量高質(zhì)量資料印刷以及按需印刷的書籍/手冊(cè)和商業(yè)用表等印刷市場(chǎng)上呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。1997—2010年的印刷技術(shù)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)見圖1。由圖1可以看出:除柔版印刷略保持原有水平外,其他大多數(shù)印刷技術(shù)所占市場(chǎng)份額呈下降趨勢(shì),而數(shù)碼印刷技術(shù)所占市場(chǎng)份額卻表現(xiàn)出非常明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)。由上述印刷行業(yè)市場(chǎng)分析可以看出,數(shù)碼印刷技術(shù)正在逐步占領(lǐng)著由膠版印刷主導(dǎo)的傳統(tǒng)印刷市場(chǎng)。本文將介紹目前市場(chǎng)份額快速增長(zhǎng)的主要數(shù)碼印刷技術(shù),并探討數(shù)碼印刷技術(shù)對(duì)紙張的性能要求和對(duì)造紙業(yè)的啟示及亟需研發(fā)的一些關(guān)鍵問題。2數(shù)碼印刷技術(shù)及其應(yīng)用數(shù)碼印刷技術(shù)的主要分類如圖2所示。數(shù)碼印刷技術(shù)主要包括兩大類:基于墨粉的靜電印刷和基于墨水的噴墨印刷,其他類型的數(shù)碼印刷技術(shù)所占市場(chǎng)份額很小。而靜電印刷又分干墨粉型和液態(tài)墨粉型兩大類;噴墨印刷又分為加熱(氣泡)型和壓電型兩類。就印刷質(zhì)量而言,干墨粉型靜電印刷>液態(tài)墨粉型靜電印刷>噴墨印刷;而就印刷速度而言,順序正好相反,即噴墨印刷>液態(tài)墨粉型靜電印刷>干墨粉型靜電印刷。表1為數(shù)碼印刷技術(shù)與其他主要印刷技術(shù)間的對(duì)比。當(dāng)前,數(shù)碼印刷技術(shù)呈以下發(fā)展趨勢(shì):(1)靜電印刷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)印刷幅面變寬,可達(dá)到0.46m;速度更快,如施樂(Xerox)公司的DocuPrint印刷速度高達(dá)74m/min;更廣的紙張定量范圍,從60～250g/m2都適用;在圖像印刷中廣泛使用涂布紙;輪轉(zhuǎn)印刷,用于可變數(shù)據(jù)、雜志、新聞等的印刷;色彩更豐富;在線加工、折疊、表面修飾。(2)噴墨印刷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)印刷幅面更寬,最寬幅面可達(dá)1.8m;卷筒印刷,用于實(shí)用報(bào)表/交易單據(jù)、新聞等的印刷;較寬的紙張定量范圍,如惠普(HP)的Versamark從45～160g/m2都可適用;更快的印刷速度,如惠普(HP)的Versamark噴墨印刷機(jī)速度可達(dá)152m/min;油基墨水能更快地干燥;紫外固化墨水,如用于包裝的Sunjet/Inca噴墨打印機(jī)。(3)越來越注重修飾和加工數(shù)碼印刷對(duì)“在線修飾”的期待越來越高;能自動(dòng)調(diào)整的書籍裝訂;對(duì)涂飾、折疊、施膠等操作的良好運(yùn)轉(zhuǎn)性能要求越來越高;加工卷筒的寬度越來越寬;在折疊加工之前就進(jìn)行刻蝕。3數(shù)碼噴墨印刷的技術(shù)特點(diǎn)不同印刷技術(shù)對(duì)紙張性能的要求不同。一般說來,數(shù)碼印刷對(duì)紙張的亮度要求要高于其他印刷技術(shù),而對(duì)紙張平滑度、光澤度、適印性的要求相對(duì)較低,尤其是與典型的單張平版膠印相比。高品質(zhì)的數(shù)碼印刷技術(shù),如相片質(zhì)量的噴墨印刷,無論是對(duì)紙張的亮度,還是平滑度、光澤度、適印性等性能的要求都是很高的;而新一代輪轉(zhuǎn)噴墨印刷對(duì)紙張的性能要求明顯降低,在低檔紙上也能達(dá)到一定的印刷質(zhì)量。如圖3所示。3.1磁性墨粉帶墨粉包墨粉干墨粉型靜電印刷是基于墨粉對(duì)印刷底物的黏著及脫離來實(shí)現(xiàn)的。施樂公司(Xerox)的iGen3型靜電印刷機(jī)(見圖4)是這種印刷技術(shù)的典型代表。(1)主要特點(diǎn)四色干墨粉技術(shù);墨粉顆粒大(8μm左右);墨粉直接從色帶傳遞到紙上;可識(shí)別磁性墨粉;印刷速度可達(dá)33.5m/min;分辨率可達(dá)600×600dpi。(2)對(duì)紙張性能的要求·尺寸穩(wěn)定性控制合適的水分含量,避免紙張卷曲;厚度均勻,有一定挺度?！け砻嫘阅芷交?一定光澤度水平;無磨損性?！ぜ垙埥Y(jié)構(gòu)/勻度紙張成形;空隙率?！る妼?dǎo)性/電阻率·光學(xué)性能不透明度、亮度、白度?！た杉庸ば郧屑埿阅芎们坝?后印相匹配。3.2印刷墨水-紙張墨粉墨水對(duì)以液態(tài)墨粉為調(diào)色劑的靜電印刷來說,墨粉對(duì)印刷紙張的黏著性能最關(guān)鍵,此外,還要考慮紙張的掉粉、掉毛及毛毯上的色粉沉積。以惠普公司(HP)的Indigo型靜電印刷機(jī)(見圖5)為例說明其特點(diǎn)及對(duì)紙張性能的要求。(1)主要特點(diǎn)液態(tài)墨粉技術(shù);墨粉顆粒小(1μm左右);類似于平版膠印的色粉傳遞;印刷速度可達(dá)32m/min(當(dāng)用6色印刷時(shí),印刷速度15m/min);分辨率可達(dá)812×812dpi。(2)對(duì)紙張性能的要求·需通過羅徹斯特工學(xué)院(RIT)的認(rèn)證,運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好;墨水轉(zhuǎn)移性能好,即能夠瞬間附著;毛毯-底物相合性好,減少起毛和堆積;能適應(yīng)毛毯的運(yùn)行溫度;墨水-紙張的相互作用(色粉附著)良好?！た蛇M(jìn)一步表面處理。3.3墨印刷的特點(diǎn)噴墨印刷是基于墨水在紙張表面的擴(kuò)展、蒸發(fā)及在紙張內(nèi)部的滲透來實(shí)現(xiàn)的。以柯達(dá)公司(Kodak)的Versamark型噴墨印刷機(jī)(見圖6)為例。(1)主要特點(diǎn)真正的非接觸式印刷技術(shù);連續(xù)的壓電噴墨技術(shù);水基染料墨水(4色);印刷速度達(dá)152m/min;印刷質(zhì)量接近靜電印刷技術(shù)。(2)對(duì)紙張性能的要求·適度的吸水性?！?duì)水的敏感性耐水性、水洇色;耐濕磨性?！こ叽绶€(wěn)定性卷曲、起皺?！び∷①|(zhì)量光密度,光通度,黑線質(zhì)量;顏色間的洇色,色域?！す鈱W(xué)性能亮度?！づc膠印之間的匹配。3.4離線操作系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換膠版印刷可豐富顏色的種類和數(shù)量,而數(shù)碼印刷可適于各種可變數(shù)據(jù)的印刷目前,該技術(shù)大多數(shù)為非連續(xù)的離線操作系統(tǒng)。這是因?yàn)閮烧哂∷⑺俣壬系牟顒e造成的,但這是一個(gè)正在高速發(fā)展的研究領(lǐng)域。對(duì)紙張性能的要求是首先要滿足所有膠版印刷和數(shù)碼印刷的所有性能要求,此外,還要考慮膠版印刷導(dǎo)致的尺寸變化,數(shù)碼印刷中的墨水/墨粉與平版印刷所使用墨水的兼容性和儲(chǔ)存過程中的一些變化。4數(shù)碼噴墨印刷:高速高效平版印刷DRUPA印刷貿(mào)易展覽會(huì)每4年在聯(lián)邦德國(guó)的杜塞爾多夫舉行1次,是世界上最大的印刷設(shè)備展覽會(huì)。通常,印刷界的創(chuàng)新和發(fā)明都是在這里首次對(duì)外發(fā)布的。每屆DRUPA展會(huì)都有相應(yīng)的主題,代表著當(dāng)時(shí)印刷技術(shù)的最新前沿/動(dòng)態(tài)。以前的展會(huì)主題主要集中在膠版印刷和它的一些改進(jìn)技術(shù)方面,但2008年DRUPA展會(huì)的主題是“輪轉(zhuǎn)噴墨印刷”(webinkjetprinting)。這喻示著:盡管傳統(tǒng)印刷技術(shù),如膠版印刷、凹版印刷、柔版印刷,仍然占據(jù)著印刷市場(chǎng)主導(dǎo)地位,但數(shù)碼印刷技術(shù)時(shí)代已經(jīng)到來,且正在呈迅猛的發(fā)展勢(shì)頭。在2008年展會(huì)上,數(shù)碼印刷機(jī)制造商如惠普、柯達(dá)、國(guó)際商用機(jī)器公司(IBM)、奧西(Océ)等展示了新一代數(shù)碼印刷機(jī)。其中高速輪轉(zhuǎn)噴墨彩色打印機(jī)尤其引人矚目。當(dāng)前,數(shù)碼印刷技術(shù)的發(fā)展正朝高速的輪轉(zhuǎn)印刷和低速但高質(zhì)量的平版印刷發(fā)展。在高速輪轉(zhuǎn)印刷方面,報(bào)紙印刷很可能是一個(gè)突破點(diǎn)。因?yàn)?就打印速度和質(zhì)量而言,數(shù)碼印刷(噴墨印刷)已和膠版印刷越來越接近,而且還具有不受地域限制、可進(jìn)行特定專輯制作、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化印刷及印刷底物尺寸可變等特點(diǎn)。此外,在包裝市場(chǎng),高質(zhì)量的數(shù)碼印刷已得到了越來越多的應(yīng)用。對(duì)于數(shù)碼印刷來說,每一頁都可以不一樣。這就意味著能按客戶個(gè)性化需要印刷。因而數(shù)碼印刷將會(huì)對(duì)一系列“按需印刷”的出版物和商用打印資料印刷市場(chǎng)帶來深刻的影響。5數(shù)碼印刷印刷的應(yīng)用當(dāng)1984年惠普公司成功推出第一臺(tái)桌面噴墨打印機(jī)(HPThinkjet)時(shí),由于墨滴較大,需要制造專門的紙張與之配合使用才能得到滿意的打印質(zhì)量。1988年,惠普公司的第一臺(tái)可與激光打印機(jī)相媲美的噴墨桌面打印機(jī)(HPDeskjet)問世后,因?yàn)槟涡?能夠用于普通紙的打印,因此取得了非常大的成功?，F(xiàn)在,面對(duì)正在快速發(fā)展中的數(shù)碼印刷市場(chǎng)和呈高速的輪轉(zhuǎn)印刷和低速但高質(zhì)量的平版“兩極”發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì),造紙業(yè)既要調(diào)整大宗商品的等級(jí)以適應(yīng)高印速的數(shù)碼印刷技術(shù)的需求,同時(shí)又要開發(fā)技術(shù)含量高的專用高端紙產(chǎn)品以滿足數(shù)碼印刷的特殊需求。如辦公/家庭打印、可變數(shù)量的資料印刷、小批量/高質(zhì)量資料印刷、按需印刷的書籍/手冊(cè)印刷、商業(yè)用表的印刷、低流通量/大幅面噴墨印刷的專用紙,以及多用途普通紙,即同時(shí)可用于激光打印、噴墨打印、影印及印刷的“通用紙”。膠版印刷與數(shù)碼印刷的混合使用也會(huì)持續(xù)不斷增長(zhǎng),這就對(duì)印刷紙張的印前和印后匹配性提出了更高的要求。就工藝技術(shù)而言,為滿足數(shù)碼印刷技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)印刷紙張性能的要求,造紙業(yè)的在線修飾和加工需求比例將會(huì)快速增大,這就意味著紙機(jī)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)性能和加工性能將變得越來越重要。6噴墨墨水印刷技術(shù)數(shù)碼印刷機(jī)生產(chǎn)商已在印刷技術(shù)方面做了很多工作,取得了很大進(jìn)展,印刷質(zhì)量對(duì)紙張性能的依賴性已經(jīng)降低。但是仍有一些方面還需進(jìn)一步的研究。(1)紙張?jiān)诖蛴∵^程中的運(yùn)行性能,包括紙張的尺寸穩(wěn)定性、變形、起皺等。這是因?yàn)楦咚儆∷⒅?墨粉的融化和墨水的干燥過程進(jìn)行得都非?？?容易造成紙張卷曲、起皺等,影響印刷機(jī)的正常運(yùn)行,甚至印品的印刷質(zhì)量。(2)墨粉/水與印刷底物(紙張)間的相互作用,包括黏著、擴(kuò)散、滲透,分辨率與圖像質(zhì)量,以及顏色牢度、水牢度與紙張結(jié)構(gòu)(尤其是表面結(jié)構(gòu))和性能間的關(guān)系。(3)脫墨技術(shù)。靜電印刷的脫墨已得到較好地解決,但對(duì)水基噴墨印刷而言,脫墨仍是一個(gè)問題,目前惠普等公司正組織多家公司合作研究解決這一難題。(4)開發(fā)以機(jī)械漿為主的紙張用于數(shù)碼印刷。2007年施樂公司和AbitibiBowater公司成功推出了高得率漿復(fù)印紙(基于100%的漂白熱磨機(jī)械漿,表面用重鈣進(jìn)行顏料化處理),主要適用于靜電、激光打印。目前在北美已開始推向市場(chǎng)。機(jī)械漿用于噴墨打印問題較多,主要是機(jī)械漿纖維更容易吸水潤(rùn)脹,影響噴墨印刷質(zhì)量;表面處理也需解決一些化學(xué)方面的問題,主要是墨水與化學(xué)匹配的問題。(5)改進(jìn)紙張的涂層結(jié)構(gòu)和表面處理方法研發(fā)新的紙產(chǎn)品,以更好地適應(yīng)快速發(fā)展中的噴墨印刷技術(shù)。這種研究需要造紙業(yè)和噴墨印刷制造商密切配合,不斷開發(fā)出與新興的噴墨印刷技術(shù),如各噴墨印刷機(jī)制造商推出的新型墨水/墨粉,相匹配的新紙品,如