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序論:在您撰寫印刷包裝技術時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:虛擬仿真技術;印刷包裝實驗教學;印刷機操作
新工科和工程教育認證對學生的實踐操作能力和科技創新能力提出了更高的要求,理工類高校開始著手探索新的實驗實踐方法,提高學生的動手操作能力,以適應快速發展的印刷行業[1]。印刷工程和包裝工程專業都屬于應用叉學科,學科屬性的特點決定了本科層次人才培養定位在“培養具有較強實踐能力和創新能力的,適應于行業發展需要的復合型高級專門人才”[2]。因此,在印刷包裝專業教育過程中,實驗實踐教學的重要性不低于理論教學,并且經過多年的發展與探索,印刷包裝專業教育不斷規范,質量逐步提高,印刷包裝實驗實踐教學也在逐漸完善。但是,針對大型印刷設備的實驗實踐教學一直都沒有合理、合適、有效的教學手段。虛擬仿真教學依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通信等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境,因此,虛擬仿真技術是對傳統實驗實踐教學有效補充[3]。將虛擬仿真技術引入印刷包裝實驗教學中,可以讓每一位學生無成本體驗印刷設備的操作,掌握設備相關參數的設置和故障解決方法,將大幅提高印刷包裝實驗教學的質量和效率。
1目前印刷包裝實驗教學現狀
印刷工程和包裝工程專業的實驗教學一直都是教學環節中不可或缺的部分,實驗教學為理論知識的運用提供了方式方法,并且在新工科的教育背景下,印刷包裝實驗教學也得到了快速發展,但是仍面臨著一些不足。
1.1小型印刷適性儀實驗教學
目前對印刷設備的基本原理和工藝流程的實驗教學基本依賴于小型印刷適性儀,印刷適性儀體積小、占地小、價格便宜,高校實驗室可以購買多臺套,以滿足較多學生的需要。但是印刷適性儀與真實的印刷機在實操上差別較大,學生僅能對設備理論進行一定的實驗驗證,不能真實體驗印刷設備的實操和故障分析。
1.2大型印刷機實驗教學
印刷設備體積大、占地大、價格昂貴,購買的高校不多,即使有實力購買,也僅1臺套,因此也存在一些問題:1)人機比太高。由于學生人數較多,而印刷設備僅1臺套,人機比太高,在額定的實驗學時里無法滿足每一位學生系統性學習設備操作,對于印刷故障分析更是無法較好地完成,進而導致實驗教學質量下降和效率低下。2)實驗材料消耗大。印刷設備開機需要消耗大量的人力、電力及財力資源,相關耗材主要有:印版、承印物、油墨、潤版液、清洗劑等,一旦開機后設備為連續工作狀態,材料消耗量大,成本高。學生在初期學習時,操作不熟練會造成設備損壞,同時還會影響設備的精度,設備的折舊率較大,造成的損失比較嚴重。3)設備操作復雜。大型印刷設備操作環節復雜,需要有一定的操作經驗和熟練程度,學生在初期學習時,尤其是女生在面對這個“龐然大物”時會有膽怯,這需要一個適應過程,任何貿然操作都會有一定的事故風險。另外,實驗學時也滿足不了積累經驗的長時需要。
2基于虛擬仿真技術的印刷包裝實驗教學優勢
2.1虛擬實驗的理念
虛擬實驗室(VirtualLaboratory)概念是由美國弗吉尼亞大學的威廉?沃爾夫(WilliamWolf)教授于1989年首先提出的,它描述了一個基于網絡通信技術和多媒體仿真技術的虛擬實驗室環境[4]。虛擬仿真技術可生成一個三維可視化虛擬環境,借助人機交互設備和位置跟蹤設備,把人的控制信息和現實中的相關空間信息傳遞到虛擬現實環境,從而把人、現實世界和虛擬空間結合起來,融為一體[5,6]。虛擬仿真技術已被越來越多的學科引入,尤其是在大型、危險系數高的設備實操上,比如航天領域、化工領域、消防領域、各種車輛領域等。
2.2基于虛擬仿真技術的印刷包裝實驗教學優勢
1)虛擬場景的真實化。印刷設備的虛擬場景以真實印刷車間為背景,較好地還原了印刷車間內部場景,這使學生在操作時更熟悉真實印刷車間,為后期實習和工作提供了適應期。虛擬印刷車間里除了有印刷設備,還有溫濕度調節、看樣臺等,還可以根據需要增加紙庫、印版打孔和清潔平臺等。學生不僅可以進行印刷設備的操作,還可以進行上機印刷前的準備工作和印刷后的質量測控等操作,體驗感更加真實。2)虛擬印刷機操作流程的可反復性。大型印刷機體積大,操作復雜,教師在實驗學時中僅能講解一遍設備操作流程,留給學生實操的學時較少,即使有一定的操作時間,也僅能讓學生體驗危險系數較低的操作環節。整個教學環節中,教師不僅需要進行講授和操作,還需注意學生操作的安全性,實驗負擔較重,而學生大部分時間都在聽和看,實操時間少,最后的實驗教學效果遠遠達不到教學目標——通過該實驗使學生能夠掌握印刷設備的操作和故障解決。虛擬印刷機可保證每位同學一臺套操作系統,與教師講解同時進行操作學習,在后續的實驗環節,可獨自反復進行印刷設備操作,沒有任何印刷耗材的成本,這種虛擬教學環境可大幅提高學生掌握印刷設備操作的效率。3)設備故障分析和解決的可操作性。對于印刷包裝專業學生,掌握印刷設備操作流程僅是第一步,更關鍵也是更難的學習環節在于印刷設備故障的分析和解決,這需要學生積累一定的實操經驗后才能真正掌握。通過對印刷設備故障進行分析,可以對理論知識有更深刻的理解,也可以更冷靜地面對實際印刷設備操作過程中出現的各類故障。但小型印刷適性儀由于結構與印刷設備差別較大,不能體現出完整的印刷故障種類;大型印刷設備在實驗教學中無法實現讓學生學習多種印刷故障。虛擬印刷機擁有故障題庫,基本包括了所有在實際印刷設備操作過程中遇到的故障,學生可通過反復、大量的故障分析操作,快速積累實操經驗,為后期大型印刷機實操打下良好的基礎。
3柔印虛擬仿真實驗的應用
印刷工程和包裝工程專業學生的柔印實驗曾使用過柔印適性儀,但是滿足不了印刷機實操的要求;也曾使用過柔性版印刷機,但是其體積大、操作復雜,在實驗學時里無法讓每一位同學進行實操,教學效果不理想。實驗室引入虛擬仿真技術后,可以真實再現印刷機工作場景,也提供了印刷機反復實操的機會,學生通過虛擬印刷機的操作,可快速掌握印刷機操作流程,通過故障題庫積累解決印刷機故障問題的經驗。
3.1柔印虛擬仿真綜合性實驗
柔印虛擬仿真綜合性實驗包括實驗設計、實驗操作、印刷樣張評價、故障練習四個方面。1)實驗設計。柔性版印刷機在印刷過程中主要涉及到的參數有印刷壓力、印刷速度、套準精度、墨量變化等方面,學生可以自主選擇三個參數進行實驗設計,比如:印刷壓力的增大或減小、印刷速度增大或減小、某一顏色墨量減小或增大。2)實驗操作。在本次實驗中實驗操作分兩步,一是根據老師講解學校虛擬印刷機的操作,二是根據實驗設計進行虛擬印刷機的操作。掌握柔性版印刷機實操是本次實驗項目的教學目的之一,虛擬印刷機形象地展示了柔性版印刷機的每一個細節,包括輸紙結構、印刷單元、干燥單元、印后加工單元。每一位學生都可以在教師講解下學習印刷機的操作步驟,再進行反復操作,這個過程沒有任何印刷耗材的成本。掌握印刷機的實操后,可根據實驗設計進行印刷參數的設置操作。3)印刷樣張評價。印刷樣張是體現印刷參數變化的載體,虛擬印刷機除了提供印刷機操作界面,還有可顯示印刷樣張的界面,每一步操作后都可獲取一張新的印刷樣張。同時也提供了可以進行印刷樣張虛擬測量的儀器,可以測量密度、網點擴大、疊印率等質控指標。在印刷參數改變后可以獲取新樣張,通過虛擬測量儀器測試樣張上各色的密度、網點擴大和疊印率,進而分析印刷壓力、印刷速度和墨量變化對質控指標的影響。4)故障練習。為了提高印刷機操作的熟練度,虛擬印刷機提供了大量故障練習題,學生可以隨意選擇練習題進行實操,通過故障分析和解決的反復、大量操作,學生可快速積累一定的實操經驗,為后期實習和工作奠定一定的基礎。虛擬印刷機以印刷機操作時間和印刷耗材成本為基準,對每一道故障練習題進行成本核算。學生在進行故障練習題的操作時,只有時間短、操作準確、不浪費耗材才能獲得較低成本,這也促使學生反復進行故障練習題的操作。在這個過程中,學生不僅可以收獲印刷機操作的熟練度,還可以積累一定的故障分析和解決經驗。
3.2實驗考核
本實驗考核分為三個部分:實驗設計和操作、實驗數據分析和故障練習成本。1)實驗設計和操作。實驗設計和操作部分主要考核實驗設計的合理性和實驗操作的正確性,實驗設計是否能夠體現出柔性版印刷機的重要印刷參數;虛擬印刷機操作的正確性,比如印刷參數設置的正確性;印刷樣張獲取和測量的準確性,樣張變化與印刷參數的變化一致,虛擬測量儀器測量準確。2)實驗數據分析。學生能夠記錄測量數據,對數據進行分析,表示出隨著印刷參數的變化,質控指標的相應變化情況。數據記錄完整,數據分析合情合理。3)故障練習成本。每一道故障練習題都會顯示總成本,教師在服務器上就可以清晰看到每一位同學的印刷成本,以此作為實驗考核的指標之一。
3.3實驗完善
虛擬印刷機在印刷樣張質控指標的測量方面有待完善,可以改善測量儀器顯示真實度,測量數據模擬的多樣性,增強學生的測量真實感。
4結語
虛擬仿真技術的引入改變了固有的印刷包裝實驗教學模式,解決了教師教學困擾和學生實驗學習困難。教師在教學中可以更完整地講解印刷機操作的細節,也有時間解決每一位同學的實驗問題;而每一位同學都可以體驗印刷機的操作,還可以反復、大量進行操作,這些都是以往的印刷機實驗教學所不能實現的。未來,可以將更多的虛擬仿真技術引入到實驗教學環節中,以培養學生綜合設計和創新能力為出發點,構建高水平軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬仿真實驗和遠程控制虛擬實驗等教學資源,不僅可以提高教師教學能力,還有利于更好地調動學生的學習積極性,更好、更快地實現培養和鍛煉創新型、復合型應用人才的目標。
參考文獻:
[1]楊京渝,彭麗,蔡振華.新工科下虛擬仿真技術平臺在電氣類專業中的應用探討[J].科技風,2021,10:111—113.
[2]焦利勇.印刷工程專業三層次遞進式實驗教學探索與實踐[J].輕工科技,2013(3):139—140.
[3]陳潤,孫界平,琚生根,等.構建計算機虛擬實驗教學質量保障體系[J].實驗技術與管理,2017,8(34):107—110.
[4]曾芬芳.虛擬現實技術[M].上海:上海交通大學出版社,1997:10—13.
[5]楊卓,鄭亞雯,陳英,等.虛擬仿真技術在輕化工程(染整)實踐教學中的應用[J].紡織服裝教育,2021,5(36):482—486.
閻曉宏在詳細了解研究院的規劃、設計、建設情況后,對其兩年來的建設成果予以充分肯定,并用三個“沒想到”總結了研究院取得的可喜成績:沒想到發展如此迅速、沒想到門類如此豐富、沒想到成果如此豐碩。他表示,以上成績的取得離不開北京印刷學院對研究院工作的全力支持,離不開研究院全體同志穩扎穩打、求真務實的工作作風。
閻曉宏對科研技術是否產業化、成本控制情況以及國內外同類產品的市場情況進行了詳細詢問,并對北京印刷學院在近五年中獲得500多項專利申請的成績表示充分肯定。
在談到研究院的未來發展規劃時,閻曉宏指出,行業院??蒲幸嫦虍a業、服務產業。圍繞我國綠色印刷的推進工作,研究院要在質量檢測、科研創新、人才聚集、產學研合作等方面繼續加大工作力度,并通過各種大型印刷包裝類展會等平臺,與設備制造企業和印刷企業開展更深入的合作,一方面提升制造企業的研發水平,另一方面加快科研成果的產業化步伐。新聞出版總署將對研究院的工作給予全力支持,促進研究院積極發揮行業院??蒲性谕苿赢a業發展中的智力支持作用。
閻曉宏還考察了研究院內的大學生創新創業園和北京印刷學院大學科技園,向大學生詳細了解了創業情況,并給予鼓勵,建議學校為有發展前景的項目提供適當的資金支持。
新聞出版總署綜合業務司司長孫明、出版管理司司長吳尚之、印刷發行管理司司長王巖鑌、出版產業發展司副司長張亮、中國新聞出版研究院副院長魏玉山參加了調研活動。
新聞出版總署攜手中國聯通推進數字出版發展
7月2日,新聞出版總署與中國聯通集團公司在京簽署《推進數字出版產業發展戰略合作備忘錄》。
中國聯通作為新聞出版總署重要的戰略合作伙伴,將積極支持中國新聞出版業結構調整、產業升級和發展方式轉變,在遵循國家法律法規、監管規定、行業政策、市場化原則和內部管理規定的前提下,為新聞出版總署及國內新聞出版企業提供全方位、優質、高效的網絡支撐和運營服務,并積極推動構建健康的網絡傳播環境,提供有效的版權保護手段,推動數字出版領域的反盜版工作,保護作者的合法權益。同時,積極探索新的商業模式,推動數字出版產業的發展。
河南首批39家非時政類報刊轉企改制工作正式啟動
7月5日,河南省新聞出版局組織召開河南省首批非時政類報刊改革工作會議,會上宣布河南首批39家非時政類報刊轉企改制工作正式啟動。
河南省目前共有363種報刊,其中報紙122種,期刊241種。按中央及省委、省政府相關規定,除21家黨報黨刊外,其余報刊均須分批分期完成轉企改制工作。省委宣傳部和省新聞出版局進行了大量的調研和測算工作,召開了一系列專題會議,確保體制改革期間思想不亂,工作有序推進。
國家版權局重獎查處侵權盜版有功人員
國家版權局近日下發《關于獎勵2011年度查處侵權盜版案件有功單位及個人的決定》,對安徽省合肥市公安局網絡安全支隊等180家有功單位、陳江麗等172名有功個人給予表彰和獎勵。這是國家版權局自2008年重獎打擊侵權盜版有功單位和個人后,開展的第五次大規模表彰獎勵活動,此次頒發獎金高達610余萬元。
按照《舉報、查處侵權盜版行為獎勵暫行辦法》及其實施細則的相關規定,各地、各相關部門共報送712份推薦材料,經過初評、復評和終評,最終評出有功單位一等獎36個、二等獎47個、三等獎97個;有功個人172名,其中一等獎25名、二等獎36名、三等獎111名。獲獎單位和個人涵蓋各級版權執法部門及“掃黃打非”、公安、電信、海關、工商、高法、高檢、出版物市場監管、出版單位、新聞媒體等與版權行政執法工作有密切聯系的相關部門。
第二屆世界媒體峰會在莫斯科舉行
與必須要在各種宣傳渠道中糾結的商業印刷不同,包裝印刷是一種用于市場前線的印刷,且已經與銷售渠道融為一體。作為品牌商與消費者之間的紐帶,包裝必須能夠傳達商品信息、打動并說服消費者購買商品、確保商品從賣場貨架到使用都能使消費者滿意。
包裝無需花費太多成本就可提升商品價值,使得包裝成功成為市場營銷的首選手段。當觀眾看到包裝印刷在drupa2012上受到大力推崇時,可能會認為這是印刷業突然發現的新大陸,而真實的情況是,包裝從工程活動向營銷戰略轉變時,印刷業起到了直接調節的作用。這種與印刷工藝無關、完全由數字技術發起的轉型正在不斷加快腳步。
統一色調
品牌全球化帶來的挑戰之一就是要確保品牌在傳播過程中保持包裝印刷色調的一致性,這個趨勢不僅擴大了品牌市場,還會使印刷工藝發生改變。
柯達全球包裝部門經理Stu Brownell說道,“我們的目標是在整個包裝價值鏈中提供可持續品牌管理和印前解決方案,以此來實現品牌安全保障,以及確保包裝的視覺沖擊效果,并且在這個過程中不斷讓品牌商意識到印刷創造的價值?!?/p>
“這一想法也被一些專業的包裝印刷商所認同,如今這些包裝印刷商作為品牌衛士而重獲新生。與此同時,一些品牌商對包裝印刷的興趣也日益高漲,紛紛表示愿意承擔更多的責任。”愛色麗EMEA及全球數字供應鏈副總裁Francesco Tomasello認為,“通過評估客戶的工作流程,并提出一項專門為其定制的清晰、規范的標準,我們能夠幫助品牌商與包裝印刷商、印刷服務供應商(PSP)建立合作關系。無論新市場在哪里,我們都有自信精確呈現我們的規范標準與色彩表現力。很多時候,我們與品牌商之間都是通過愛色麗全球數字供應鏈項目而達成合作的,這也拉近了品牌商與供應商之間的關系,特別是包裝印刷商?!?/p>
“為避免不必要的重復工作,工作流程自動化的其中一個方面就是將公司的業務系統和印前工作流程軟件整合起來?!卑究平鉀Q方案管理主管Jan De Roeck指出,“如果管理信息系統(MIS)中已存有數據,那么印前操作人員就無需再重新輸入?!?/p>
“數字印刷背景下的流程整合將成為drupa2012重點展示的一大主題。數字印刷其實就是小批量印刷的同義詞,因此,為達到工作量,PSP只能完成更多任務。所以,印前準備時間非常關鍵,如果包裝印刷商的自動化程度不夠高,且不能支持MIS,那么這家公司就會被一大堆任務管理擠破頭?!盝an De Roeck補充道。
除了不斷改進的自動化工藝流程,Jan De Roeck還提到了越來越流行的3D軟件?!?D軟件是一種交流工具,其在印前工作中能充當一個很好的答疑輔助工具。包裝印刷與商業印刷最明顯的區別就是結構,因此我們必須從一開始就要設想好產品的三維結構?!?/p>
持續創新
所有包裝印刷都必須面臨的一個問題是,如何從供應鏈的各環節節省盡可能多的成本,從實際生產角度來看,就是如何實現更快的準備速度和更短的任務間隔。這對于以成本節約出名的數字印刷來說就是“小菜一碟”,而傳統印刷也在努力解決中。
麥安迪伺服驅動430mm寬幅系列柔印機是現代柔印機的一個特例代表,其運行速度可達230米/分鐘,可以輔助800英尺的工作任務。對整個印刷臺進行設置只需35秒鐘,印刷操作工一般可在6分鐘內準備4項不同的工作任務。該設備還兼具增值裝飾、模切和其他加工裝置的聯機功能。
然而,就連這臺柔印機的鐵桿粉絲也認為柔印未必是最輕松的印刷工藝,但是愛克發、柯達、富士和杜邦等公司已經利用高清數字柔印技術使柔印工藝取得了巨大突破,該技術擁有高分辨率、高穩定性和高保真性,采用其輸出的產品質量可與凹印、膠印媲美。
此外,膠印工藝也在通過創新來滿足準時生產方式(JIT)的要求,如高寶公司利必達膠印機的印前準備可在10分鐘內完成。
數字印刷的魅力
數字印刷的一大優勢是在收到任務后能“瞬間”完成,與之相反,一張柔性版至少需要花上90分鐘時間來準備,而在這段時間里,一臺數字印刷機已經在準備給客戶發送成品了。
目前,在全球標簽與包裝領域中,共有1400臺HP Indigo數字印刷機正在被投入使用,占數字標簽印刷市場份額的76%。與一臺13英寸窄幅卷筒紙柔印機相比,HP Indigo ws6000數字印刷機可在厚度為450μm的承印物上進行印刷,運行速度可達30米/分鐘,且只需采用普通四色標簽印刷時間的40%和一半的生產成本,便可生產出一模一樣的產品,利潤也幾乎是普通標簽印刷的3倍。
“我們完全相信,就像數字印刷正在成為標簽印刷領域的主流一樣(目前占全球標簽印刷的10%),假以時日,只要端對端解決方案全部到位,數字印刷也會成為軟包裝和折疊紙盒印刷舞臺上的主角。由于目前這些領域還屬于早期探索階段,因此還沒有推出強大的解決方案,但是我們會與客戶共同創造。”HP Indigo副總裁兼總經理Alon Bar-Shany說道,“說到底,我們做的就是使品牌實現更多差異化和創新?!?/p>
然而,賽康公司和施樂公司的數字印刷系統一直以來都在與HP Indigo的專利數字油墨解決方案競爭包裝印刷的市場份額,這種更加高速的噴墨系統(同時適用于聯機印刷)的穩步興起,一定會重新調整數字印刷市場份額的整體分配,同時加速市場篩選。
此外,數字膠印技術也在設法進入包裝印刷領域,這類印刷機制造商(如Presstek公司和柯尼卡美能達公司)的數量也在不斷增長。
防偽技術新應用
據經濟合作與發展組織(OECD)估計,全球假藥交易每年都會讓制藥商損失1840億歐元。不僅如此,假藥還榨取了整個制藥業的盈利,以及本可以用來進行醫藥研究的收入。最嚴重的是,假藥還會造成人員死亡,據世界衛生組織(WHO)估計,全球每年有10萬人死于服用假藥。因此,醫藥包裝防偽一直是制藥業非常重視的一個環節,如歐盟最近推出的《虛假藥品2001/83/EC規章》等法規,將處方藥外包裝的真實性驗證作為醫藥最主要、最實用的防偽辦法。
在涌入市場的眾多印刷系統中有一款產品非常引人注目,那就是編碼和標記專家大西洋蔡瑟公司最新推出的“跟蹤和追查(track & trace)”模塊。這個經濟型模塊可直接與現成的生產線連接,提供一系列安全解決方案,如GS1、各類數字代碼以及一維多位置條形碼或二維條形碼,通過這些,消費者可以到網上檢查包裝和產品的合法性。當編碼不符合庫存數據時,光學檢驗系統就會發出排斥警告。
大西洋蔡瑟公司數字印刷和編碼解決方案部副總裁Ralf Hipp補充道:“現在有一種最新技術可以使包裝材料本身成為一種檢驗標準,就像DNA測試一樣。通過掃描材料的粗糙度就能清楚地知道這個包裝是否由正規品牌商生產?!边@些解決方案能使客戶獲得最大的防偽保障,從而降低偽劣產品造成的損失。除了避免第三方詐騙之外,還有很多灰色市場的問題都可以通過天衣無縫的產品跟蹤和防偽支持來得到控制。
盡管產品體積越小,其所需運輸成本也越小,但從目前來看,RFID跟蹤追查方案在今后一段時間依然會更適用于大型運輸包裝而非零售包裝。同樣,二維數據矩陣條形碼等先進編碼解決方案雖然可以幫助制藥商更有效地打假,但在給消費者提供安全保障這方面,其與RFID一樣力不從心。
海德堡找到了一種新型防偽技術,這種技術結合了二維數據矩陣條形碼和一種獨特的驗證手段(即主要依靠一種由隨機放置的銅絲所組成的獨特圖案)。消費者只需使用智能手機就能在零售點輕松驗證標簽的真實性?!皩χ扑帢I來說,這是一個理想選擇。”海德堡產品營銷主管Jürgen Grimm說道,“為了打擊偽劣產品,我們必須把最先進的技術交付給最關心這個問題的人,那就是消費者?!?/p>
聚焦食品安全
設立安全高標準同樣也適用于食品行業,由包裝材料引發的真實或潛在的健康威脅都會導致成本高昂的產品被召回和包裝被“換血”。
現在,想要從油墨供應商處獲得低遷移油墨已經變得越來越方便了,這也在某種程度上加強保護了中間商,使其盡量避免受到食品安全的影響。然而,油墨供應商不愿共享油墨配方,這就造成了其與印刷商之間的脫節,每當印刷商面對被要求保證包裝表面的油墨不會遷移到食品中時,他們往往都不能確定這一點。
盡管在某些國家,UV印刷包裝由于并非完全無毒而被排除在食物包裝印刷領域之外,但UV印刷仍是食品包裝安全保障與印刷可操作性之間的最佳平衡點,這主要是因為UV印刷可以實現100%固化。與必須花費數小時才能干燥的水性油墨相比,UV墨膜只需暴露在紫外線下,就能立刻固化,這種特點也使得UV固化系統成為膠印機配置中不可或缺的一部分。
從目前來看,油墨固化系統下一步的發展可能會集中在能耗更低、價格更貴的LED固化系統上,該技術將逐漸替代UV固化系統,目前已在大幅面數字噴墨印刷領域得到了廣泛應用。
展望包裝印刷市場
UV噴墨打印具有3點優勢,一是環保,無毒害,可以廣泛用于食品、醫藥、日化等領域;二是介質適應性好,能在各種紙、薄膜上成像,滿足標簽、包裝印刷領域介質適應性廣的實際需要;三是一次固化成型,工序簡單,無須額外處理。由于UV噴墨打印的優勢,推廣UV噴墨打印在包裝印刷領域的應用,可實現包裝印刷產品個性化、增值化和介質多元化。本文主要介紹UV平板噴墨打印技術在包裝印刷上的應用。
UV平板噴墨打印技術可適用的材料
由于UV墨水可以在沒有涂布材料表面的優異附著能力,以及完全靜止的打印方式而產生的高精度和多次重復的打印能力,UV平板噴墨打印帶來了材料多樣性和工藝多樣性的多種應用優勢,表1列出了UV平板噴墨打印常見打印材料清單。
源于對打印材料廣泛的適用性,UV平板噴墨打印技術適合在最終印刷實際材料上直接打印,避免了先印刷后裱紙的繁瑣工藝,也可用于多種生產材料上的合同打樣或小批量、個性化生產。例如可在手機外殼、筆記本外殼直接打印裝飾圖案,實現個性化印刷;可面向超市、賣場、展會等展示行業,在不同材質上直接打印和加工展板;可建筑玻璃、瓷磚、大理石等裝飾和裝潢材料的直接打印圖案等。
UV平板噴墨打印技術在包裝印刷領域的應用
1.為絲網印刷打樣或在短版印刷上替代絲網印刷
在傳統印刷中,絲網印刷由于其材料選擇范圍廣,可以實現在膠片、特種紙、玻璃、金屬等多種柔性、剛性介質上的印刷。但與UV噴墨打印比較,傳統絲網工藝工序復雜,初始化成本高,此外還存在幾點技術弊端:網點變形較嚴重,不適合漸變色印刷;套印精度差,圖像不宜太精細;以專色實地為主,對色數有限制。
UV噴墨打印工藝,適用介質廣泛,具有替代絲網印刷打印能力,且相對于傳統絲網印刷,有以下優勢:工序簡單,生產周期短;沒有初始成本,適用于小批量甚至單張印刷;套印準確,可實現圖像過渡,版面生動;沒有專色限制。
2.實現包裝產品快速打樣和小批量生產
目前國內客戶對于包裝和展示用品的打樣,從成本角度講一般采取先打印在不干膠或者涂布紙上,再貼裱在最終結構材料上形成展示樣。有些客戶對于樣品要求嚴格,在進行盒型打樣后,還需要通過外發印刷的方式,進行印刷打樣,中間審核交接環節多,結案效率低、成本高,如表2所示。
UV平板噴墨打印能力,可為包裝設計提供一站式解決方案,不再通過外發印刷的方式,無論是在效率上還是成本上都有大幅度提升空間。集成數字切割機,在包裝材料上使用UV平板噴墨打印機打印后,可以直接采用數字切割的方式獲得最終包裝和展示產品。包裝創意的項目需要長時間外發等待的加工局面得以改變,可在一天內快速實現打樣,可進行多次修改,最終快速結案。有些UV平板噴墨打印機帶有白墨和上光墨水(如佳能奧西460GT),可實現白墨和局部上光工藝,實現一體化打印。
總的來說,相對于傳統包裝打樣方式,UV平板噴墨打印加數字切割的打樣方式有以下幾個優勢:
①可以實現透明材料和帶有紋理的材料上直接打印;
②不依賴員工裱紙技能,不會產生廢品;
③不需要冷裱機;
④生產效率更高。
UV平板噴墨打印對于常規卡紙的色彩打樣已完全能符合標準要求,但對于某些印刷材料和印刷方式,如鐳射紙和銀卡紙、透視PET、牛皮卡紙等,關于紙張特征和色彩表現還沒有標準,如何使色彩表現穩定有待進一步研究解決。
數字技術和數字印刷的發展,對于印刷業的發展是一個雙刃劍。數字技術的發展促進了新媒體的發展,如互聯網、微信、微博、數字出版的發展,不斷沖擊和蠶食出版和商業印刷的領地,但數字技術和數字印刷的發展也為印刷業的發展開辟了新的空間,如數字印刷的發展,為滿足個性化印刷需求和可變印刷創造了條件;功能印刷、3D打印為印刷開辟了更廣闊的發展空間;數字技術的發展,不但沒有影響包裝印刷的發展,而且為包裝印刷轉型升級、滿足個性化需求、更加百花齊放創造了條件。因此,包裝印刷將更快、更好地發展。
創新是包裝印刷轉型升級的關鍵
十八屆五中全會提出“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念,創新放在首位,充分說明創新極其重要。我國包裝印刷正處于兩個歷史性轉折點,即由主要靠要素驅動發展,尤其是投資擴張數量發展,向依靠提高人力資本質量和創新驅動發展的轉變;由數量規模型向質量效益型轉變。要順利實現我國包裝印刷的歷史性轉變,必須轉變發展方式,必須依靠創新驅動發展。充分利用計算機技術、數字技術和互聯網技術進行轉型升級改造。舍此,包裝印刷強國夢就不可能實現。
創新包括體制創新、機制創新和技術創新。通過創新,切實把企業的發展從要素驅動發展轉變為更多的依靠人力資本質量和創新驅動發展,從數量規模型向質量效應型轉變。通過創新,充分利用計算機技術、數字技術、互聯網新技術,推動新業態、新商業模式、新技術的發展,大力進行供給側改革,用更多的新技術、更低的成本、更優質量的新產品適應個性化、多樣化、差異化需求市場的變化,進而引導市場,創造新需求;通過創新,提高市場競爭力,逐步從價格競爭轉變為質量型、差異化為主的競爭;通過創新,大力推動綠色發展,處理好經濟發展和生態文明建設的關系,既要金山銀山,又要綠水青山;通過創新,不斷提高人力資本素質,充分調動他們的積極性和創造性,使企業更加有活力和創造性。
大力推進供給側改革創新提高有效供給
造成包裝印刷供過于求,產能過剩局面的主要原因除了重復建設、盲目發展、無序競爭外,供給側有些產品和服務質量不高,不能滿足市場需求也是造成產能過剩的重要原因。近期以來,中央多次強調供給側改革,就是強調大力推進市場取向改革,去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板。有效化解過剩產能,提高有效供給。強調供給側改善產品和服務質量,以高質量的產品和服務,滿足經濟發展和人們生活水平不斷提高而產生的新需求。包裝印刷供給側的改革涉及方方面面,筆者認為至少應該包括:
1.包裝及包裝印刷品的創新設計
包裝及其印刷品除了具備保護包裝商品的性能外,還應該具有樹立和展示包裝商品品牌、介紹產品功能、防偽、吸引和刺激人們的購買欲望,促進產品銷售的作用。在滿足這些要求的基礎上,應該簡約、明快、具有該產品和生產廠家特色,而非豪華、過度包裝和不必要的印刷色彩。過度包裝、過度強調印刷色彩和過多的印刷色彩,無疑將提高包裝物的成本,并最終將其轉嫁給消費者,長此以往,消費者就會反感,不僅不能促進銷售,還會影響銷售。因為消費者購買的是需要的商品,而不是包裝物。包裝物一般都是一次性使用,過度包裝、過度豪華,不僅造成極大浪費,有違中華民族勤儉節約的優良傳統和美德,同時違背中央一再強調的保護環境綠色發展的新發展理念。
創新設計首先是在滿足包裝基本要求的基礎上,嚴格控制過度包裝和過度印刷,盡量減少資源消耗和廢棄物的產生,材料和工藝選擇要符合綠色環保要求,最大限度地降低總體生產成本。對于出口商品的包裝設計,還要符合出口國家的法律法規規定和出口地的風俗習慣。
技術進步,新材料、新工藝的不斷發展和個性化數字印刷的發展,為創新設計提供了很好的條件。創新設計涉及生產設備、生產工藝、耗材、印刷、裝訂等多方面。只要突破傳統觀念和思路,緊緊圍繞綠色環保、節材、降耗、節能、低成本,大膽創新科學合理設計,就一定可以開創包裝設計的新局面。
新的包裝設計技術不斷涌現,我們應該充分利用和挖掘其潛力。如,①個性化包裝設計:前些年可口可樂利用數字印刷技術推出個性化標簽的瓶子,隨之而來的在包裝設計中掀起了個性化創新包裝的旋風。個性化包裝印刷是包裝印刷很有前途的設計。②活性包裝設計:傳統包裝主要是利用容器、材料和某些特定輔助物,延長食品的保質期?;钚园b則是利用除去或釋放包裝物內某些特定成分來延長食品保質期。如除去食品包裝內的氧氣、二氧化碳、多余水分;釋放某些有利于食品儲存、延長保質期的成分等。目前,食品的活性包裝主要有抗菌型、二氧化碳釋放型、氧氣消除型及其他活性包裝,如水果、蔬菜的去除乙烯氣體包裝等。③智能包裝設計:智能包裝是指能監測并指示包裝內部食品周圍環境變化的包裝技術。智能包裝系統可以提供食品流通各環節的相關質量信息。既可提供商品自身的信息,也能提供存儲條件、微生物生長情況的信息。一般食品智能包裝系統包括,指示卡和傳感器。在包裝環境發生變化(如溫度、pH值變化)時,指示卡的顏色會發生變化;傳感器則能精確記錄和傳輸包裝內的相關信息。根據智能包裝的功能,目前智能包裝主要有時間溫度指示卡、新鮮度指示卡、RFID智能標簽等。
2.創新和改進包裝印刷工藝及相關設備
包裝產品工藝創新具有很好的發展前景。如,將抗菌劑、保鮮劑浸泡后的塑料膜夾制在瓦楞紙板內,再在瓦楞紙箱內涂上保鮮劑,可以有效防止水分蒸發、調節和控制溫度,防止細菌滋生和不良氣體的產生,特別適合果蔬包裝。根據不同果蔬包裝的不同要求,該類包裝箱又分為夾塑型、復合型、發泡型和混合型。又如,為了提高瓦楞紙箱的防水功能,可以采用幕簾式涂覆法,將熔化的合成樹脂或石蠟混合物從料斗口以薄膜狀態流出而均勻涂布在瓦楞紙板上,既防水又耐磨。如果將瓦楞紙板經過石蠟浸泡處理,就可以提高其耐水性,盛裝活鮮海產品及其他含水率高的產品和冷藏果品非常實用。目前,我國包裝印刷的印刷工藝大多采用凹版印刷。而歐美發達國家包裝印刷的印刷工藝大多采用柔性版印刷,特別是軟包裝印刷,更多的采用柔性版印刷。最新的發展趨勢是采用數字印刷或采用傳統印刷和數字印刷相結合的印刷技術印刷,數字印刷或傳統印刷和數字印刷相結合的印刷方式在標簽印刷中發展較快。
凹版印刷在我國包裝印刷中占絕對優勢,有其發展的歷史背景和我國習慣艷麗色彩有關。凹版印刷當然有其墨色厚實、色彩亮麗的特點,但是,從目前的印刷技術發展水平看,短時間內還難于改變VOCs排放,完全達到綠色環保的要求。我們應該在不斷改進凹版印刷設備和工藝、發展凹印水性油墨,減少VOCs排放上做好功課的同時,推廣發展符合綠色環保要求的柔性版印刷工藝。柔版印刷技術實際已經非常成熟,只是我國常常按凹印設計和凹印的效果去要求柔印,這是不合理的。我們應該逐步改變視覺和色彩的固有觀念,首先從柔印的特點出發,設計其印刷圖案,完全按照柔印的工藝要求、特點來驗收其成品。根據包裝印刷每批次印刷量逐步減少的發展趨勢,柔印更適合批量較少的印刷品印刷,其成本更低。適度發展柔版印刷,不僅可以較快實現綠色包裝印刷,而且會逐步提高企業的經濟效益。
數字印刷技術主要適合個性化按需印刷和可變數據印刷。隨著個性化包裝的發展、個性化包裝設計的發展、每次包裝印刷數量不斷下降的發展,積極創造條件,適時、適當發展數字印刷是非常必要的。但我國的數字印刷設備和器材目前仍然主要依靠進口,其印刷成本高,個性化包裝印刷市場剛剛起步,活件少。應該根據本企業的實際需要,適時發展。目前,恐怕還是應該以傳統印刷為主,數字印刷為輔的傳統和數字印刷相結合的方式發展。
3.逐步淡化過度包裝印刷和豪華包裝印刷
過度和豪華包裝是造成我國包裝產品成本居高不下和包裝印刷在整個印刷業市場份額奇高的重要原因。隨著綠色環保發展理念不斷深入人心及勤儉節約優良傳統的發揚光大,人們對包裝印刷要求和包裝印刷觀念的轉變,隨著商品生產產業的結構調整、轉型升級的發展,過度包裝印刷和豪華包裝印刷必將淡出人們的視線,回歸到簡約、明快、成本低、符合包裝印刷基本要求的軌道上來。這樣才能不斷降低包裝產品成本提高企業效益。
4.拓展包裝印刷服務領域
包裝印刷業只是產品進入市場的一個加工環節,很難生產終端產品。應該大力研究如何延伸其服務范圍,建立從包裝策劃到包裝物回收的一條龍服務體系。如果能實現從包裝品牌策劃;包裝及其印刷設計;原材料、技術工藝研發;原材料和技術的支持和供應;綠色包裝及包裝印刷加工;專業檢測;商品包裝、物流配送;包裝物回收再利用的一體化服務,包裝印刷不僅可持續發展,而且可以大展宏圖。
數字印刷設備的發展是數字印刷發展的根本
個性化包裝印刷的發展,需要發展數字印刷。目前,我國數字印刷發展速度較快,是因為我國數字印刷的基數小。但數字印刷在整個印刷業產值中的比重還很少,大約只占2%~3%,在包裝印刷中的占比可能會更低。影響我國數字印刷發展的根本原因,是我國數字印刷的設備和主要耗材(如油墨)主要依靠進口,設備、主要耗材、維修服務主要控制在外商手中,印刷成本居高不下。數字印刷設備和主要耗材的國產化或本土化是發展我國數字印刷的根本。
1.國產數字印刷設備任重道遠
數字印刷設備與傳統印刷設備一樣,包括印前設備、印刷機、印后設備。
數字印前和印后設備,我國已經具有較強的研制生產能力,有些產品已經接近和達到國際先進水平,已經批量供應國內市場并有部分出口,應該繼續鞏固和不斷創新發展。
數字印刷機目前仍然主要依靠進口。近年來,我國一些傳統印刷設備制造商開始涉入數字印刷機的生產制造。但是由于我國是發展中國家,數字印刷和數字印刷機發展較晚,加上我國數字技術基礎與國外差距大,目前,數字印刷機的發展仍然處于艱難的起步階段,噴墨數字印刷機的發展,已經有了一定的基礎,靜電成像數字印刷機還沒有起步。國產數字印刷設備任重道遠。
我國是世界上人口最多的國家并且是印刷大國,這就決定了我國不可能完全依靠進口數字印刷機來支撐印刷業的發展,必須有自己的生產能力。就目前國內外數字印刷設備技術的現狀看,國產或本土化的數字印刷設備生產,除了不斷提高自身研發和創新能力外,主要應該采用引進、消化、吸收、自主創新或者與國外合作的方式發展。
在數字印刷設備品種的發展上,應該與國外發展同步,繼續鞏固和發展數字印前、印后產品和噴墨數字印刷機,不斷提高其性能和質量水平,下決心突破數字印刷設備的關鍵技術和關鍵配套零部件,如噴頭等關鍵技術和部件。在靜電數字印刷機的發展上,應該尋找合適的合作者、符合發展方向的產品,在合作和自主創新的基礎上,盡快發展和取得突破。
2.國產數字印刷設備
數字印刷的發展,必須用先進實用的數字印刷設備來保證。
①數字印前和印后設備。我國數字印前和印后設備,已經具有較強的研制和生產能力,產品性價比高,部分設備已經接近和達到國際先進水平。
以杭州科雷機電工業有限公司為代表的國產數字印前計算機直接制版設備CTP,已經接近和達到國際先進水平,該公司專注于為用戶提供高性價比的解決方案,其主要產品有傳統PS版的UV-CTP、雷霸熱敏CTP、柔版CTP。產品已經批量供應國內市場并大量出口亞洲、南美洲、歐洲等地,得到國際贊譽。
以深圳市精密達機械有限公司為代表的國產數字印后設備已經有了很好的發展。深圳市精密達機械有限公司,已經成為全球印后設備領先供應商之一。該公司產品包括印后裝訂、騎馬訂、鎖線訂、數字印后四大系列。可以獨立為用戶提供印后裝訂解決方案,產品出口到50多個國家和地區。典型的數字印后產品有Challenger-5000e全伺服膠裝聯動線;DigitalRobot2000A數字機器人。這些產品可以單獨使用,也可以為國內外印刷設備配套。②數字印刷設備。國內多家廠商已經推出自己的數字印刷機。
國產噴墨數字印刷機及相關設備和軟件發展最早的是北大方正。目前北大方正的數字印刷設備已經形成了系列產品。主要有:A.方正桀鷹P5100高速噴墨印刷機。主要用于書、報、直郵賬單;B.方正桀鷹H系列可變數據噴印系統。主要用于一維碼、二維碼、文字及簡單圖形的可變印刷;C.方正桀鷹K300高速可變數據噴印系統,主要用于標簽印刷、包裝印刷、可變數據印刷,其中K300S是黑白印刷,K300C是彩色印刷。
目前,國內多家傳統印刷機企業也推出了數字印刷機,如北人集團公司推出BEIRENDP5000卷筒到卷筒的雙面彩色數字噴墨印刷機。并在PRINTCHINA2015與惠普公司簽署了戰略合作協議,雙方將在高速噴墨和品牌擴張等多方面合作;遼寧大族冠華推出筱原JETPress520噴墨數字印刷機;威海印機推出WINJET56單張紙噴墨數字印刷機,并且與美國Delphax達成合作協議,將合作生產、銷售該公司數字印刷機以及該公司數字印刷器材的國產化工作。此外,濰坊東航、樂凱華光、上海豹馳、上海紫光等企業也推出了數字標簽噴墨印刷機。
3.國外主要數字印刷設備
①惠普公司:主要有六大數字印刷機。A.惠普Indigo10000單張數字印刷機,幾乎可以印刷所有商業印品,包括文件夾、6頁小冊子、海報、大尺寸蝴蝶裝書刊和照片書。印刷材料厚度75~450μm,最大印刷幅面750mmx530mm,最高速度3450張/時,三色增強模式下最高速度4600張/時。B.惠普Indigo20000是卷筒數字印刷解決方案,主要用于塑料軟包裝、標簽、熱收縮膜及收縮套筒膜等。采用電子油墨,可印刷厚度10~250μm的材料,最多可印刷七色,最大圖像尺寸736mmx1100mm。四色印刷最高速度31米/分,三色增強模式下最高速度42米/分。C.惠普Indigo30000單張數字印刷機,是帶有在線涂布單元的折疊紙盒解決方案。印刷材料厚度200~600μm,最大印刷幅面750mmx530mm,最高速度四色3450張/時,三色增強模式下最高速度4600張/時。D.惠普Indigo7800單張數字印刷機,是經過橡皮布轉印的A3+幅面的單張數字印刷機,用于生產各種塑料卡片,如ID卡、信用卡、3D光柵卡、禮品卡等。四色最高速度120(A4)張/分,三色增強模式下最高速度160張/分,最大印刷幅面317mmx464mm。印刷材料厚度70~400μm??梢蕴峁┲荒茉谧贤饩€下可見的惠普Indigo隱形油墨。E.惠普IndigoWS6800是窄幅卷筒印刷解決方案,用于大批量標簽和包裝印刷。最高速度30米/分,增強模式下最高速度40米/分,最大印刷幅面320mmx980mm,印刷材料厚度12~450μm。配備有在線涂布單元??梢杂∷?.7磅的最小字體。F.惠普公司在drupa2016展會上將展出惠普Indigo50000雙面卷筒數字膠印機。印刷圖像尺寸29.3英寸x44英寸,印刷速度770張/分,單色印刷速度2300英尺/分,承印物范圍40~350g/m2,具有膠印印刷質量,同時可以用混合專色和特殊油墨六色打印照片。該機重點推出集印刷生產操作系統、移動應用程序和云端為一體的管理軟件,其特點是:A.操作簡單方便,集成化一鍵操作。移動終端可以實時監控印刷作業。可以監控活件從訂單提交到出貨的全過程。B.優化生產。智能管理印刷活件的印刷順序,提升產能,提高效率47%。C.分析數據。該軟件可記錄所有生產數據并分析有效數據,以便用戶改進作出更好、更快的決策。
②佳能公司:A.佳能imagePRESSC800/C700用于商業印刷和數字快印,分辨率2400dpix2400dpi,imagePRESSC800的速度為80頁/分,imagePRESSC700的速度為70頁/分。B.OcéColorWave900彩色大幅面印刷系統,用于CAD、廣告、GIS、圖文快印、影像、數字打樣等,印刷寬度42英寸,在分辨率600dpix800dpi下速度為18米/分,在分辨率1600dpix1600dpi下速度為9米/分。
③理光公司:VC60000卷筒噴墨印刷機用于商業印刷,最大印刷幅面165mmx520mm,最高印刷速度為120米/分,最高紙張定量250g/m2,分辨率1200dpix1200dpi,噴墨墨滴可變。
④富士施樂公司:A.Color1000iPress適用于印刷畫冊、宣傳資料、直郵等,具有閉環色彩檢測控制系統和金/銀/透明/金光紅第五色印刷機組,采用墨粉油墨,印刷材料定量350g/m2。B.XeroxiGenTM150Press的最大印刷幅面660mmx364mm,最高印刷速度9000頁/時,紙張最大定量350g/m2,應用畫冊、宣傳資料、直郵、包裝、標簽等印刷。C.XeroxNuvera314EA的分辨率4800dpix600dpi,雙面印刷速度314印/分,具有更快速更強的RIP能力。
⑤海德堡公司:海德堡公司與理光合作,已經推出用于商業印刷的LinoprintC系列數字印刷機。該系列數字印刷機,承印物廣泛,可以印刷膠印常用紙張,也可以印刷硬質材料和薄膜。LinoprintC系列數字印刷機,可以與速霸SM52或帶麗彩系統(Anicolor)的速霸XL75膠印機進行混合印刷。并且還可以配備多種印后加工選件,如騎訂、裁切、模切、折頁、配頁、上膠、環式裝訂等。海德堡將在drupa2016展會上推出:A.LinoprintC系列數字印刷機最新改進的新型數字印刷機。B.展出采用速霸膠印機平臺,配備有富士膠片水基的Samba噴墨頭的B1幅面的單張紙噴墨印刷機。C.展示通過支持網絡印刷和多渠道出版業務模式的新的印能捷數字前端,將海德堡的全部數字印刷設備與其膠印機系統構成完整的印刷商工作流程。⑥高寶公司:高寶公司在drupa2012展會上,推出了RotaJET76卷筒噴墨數字印刷機。此后不斷發展和完善,該機適用于四色書籍、小冊子、商業印刷品、雜志、裝飾紙、瓦楞紙等的按需印刷,并且可以連接印后相關設備,形成一個完整的生產線。目前,RotaJET卷筒噴墨數字印刷機已經形成印刷幅寬800mm至2.25m的系列產品,如雙面單色、雙面四色、單面單色、單面四色等。2015年底,惠普公司與高寶合作推出世界首臺HPPageWide寬幅卷筒噴墨數字印刷機。該機主要用于瓦楞紙板包裝印刷,幅寬2.8米(110英寸),最高印刷速度為每小時30000m2。
⑦小森公司:小森公司與柯尼卡美能達合作,在drupa2012上首次展出首款KM-1噴墨數字印刷機,該機專門為商業高速彩色數字印刷設計,幅面B2,速度3300張/時,1200dpix1200dpi?,F在小森與柯尼卡美能達合作的數字印刷機主要成果包括ImpremiaC80、ImpremiaIS29、ImpremiaIW20。小森美國公司在2014年9月9~11日于美國舉辦的LabeIexpo2014展會上展出一臺窄幅數字標簽印刷機NW210-E。該機為UV噴墨印刷并帶有激光模切單元,可以印刷白色+CMYK,幅寬210mm,輸出分辨率360dpix360dpi,印刷速度25m/min。
在drupa2016上,小森將展示膠印與數字印刷相銜接、小森與用戶相銜接、小森與企業的生產和質量有關的企業經營項目相銜接的嶄新業務模式。自展會起,小森將正式對外銷售ImpremiaIS29單張噴墨數字印刷機。在drupa2016展會上還將推出小森與Landa合作的ImpremiaNS40數字印刷機,該機采用納米印刷技術,印刷速度6500張/時。
⑧蘭達公司:蘭達公司將在drupa2016展會展出:A.速度為13000張/時的B1幅面的數字印刷機。B.用于折疊紙盒的和POP的LandaS10單張印刷機。C.用于商業印刷的LandaS10P單張雙面數字印刷機。D.用于軟包裝和紙板印刷的W10卷筒印刷機。E.幅寬為1米速度為200米/分的卷筒塑料薄膜、紙張、紙板和鋁箔印刷的八色印刷機。F.展出替代金屬印刷的金屬噴鍍工藝Nano-MetallographyTM(納米金相)新技術。該技術可以在各種印刷方式、各種機型上應用,其成本可比傳統燙金降低50%成本,零浪費、零污染。該新技術將在一臺窄幅卷筒標簽印刷機上演示。
1.HP Indigo包裝印刷解決方案
(1)HP Indigo WS6600數字印刷機。HP Indigo WS6600數字印刷機是中窄幅卷筒方案的最熱賣機型,廣泛應用于軟包裝、軟管、標簽印刷。目前,HP Indigo WS6600數字印刷機在全球65個國家擁有360家客戶,在中國的裝機量超過13臺,如杭州諾科、上海伊諾爾等都有安裝。
(2)HP Indigo 20000/30000數字印刷機。這兩個機型都是B2幅面,主要針對大幅面印刷的市場需求。HP Indigo 20000采用卷筒紙印刷,可在厚度為10~250μm的柔性承印材料上進行印刷,適用于標簽、軟包裝的印刷生產;HP Indigo 30000采用單張紙印刷,可在厚度達600μm的紙板上進行印刷,同時配置了在線涂布單元,使其兼容的承印材料范圍變得更為廣泛。
2.HP Indigo的品質
(1)專色印刷。在不使用潘通專色的情況下,可模擬97%的潘通專色。
(2)一次轉印。所有油墨100%同時轉印到承印材料表面。
(3)7色印刷。HP Indigo一個色組最多可實現7色印刷,如果加裝翻轉裝置,一個色組可實現14色印刷。
(4)完美的套準。各色墨層逐次轉印到橡皮布表面,并實現完美套準。
(5)持續的色彩校準。印刷過程中實時監測油墨密度,確保整個生產過程中色彩的一致性。
(6)三明治印刷。如圖1所示,正背面可一次性完成印刷,HP Indigo支持高達16層油墨的印刷。
3.HP Indigo在包裝領域的應用
(1)定制化。極大地增加了品類和定制化需求,提供限量版方案。
(2)個性化。全新的關聯銷售模式。
(3)快速投放。適時、應季地快速市場投放。
采用特殊的防偽工藝和防偽材料, 如激光光刻、激光全息圖、激光防偽、熒光防偽、磁性防偽和隱形油墨等,可以把追溯碼隱藏到食品包裝中,但是它們的成本通常也很高,一些零售價格較低的食品則無法承受。下面重點研究使用數字水印防偽、隱形光柵防偽、二維碼防偽、網屏編碼防偽和RFID技術來實現食品包裝印刷中追溯碼的隱藏。這些隱藏技術直接在包裝印刷的過程中來實現,不需要增加太多的額外成本。把追溯碼嵌入到食品包裝中,取代了實物的追溯標簽,節省了標簽成本,而且追溯碼在視覺上是不可見的,在一定程度上能防止被仿造假冒,并且這些隱藏技術本身就具有一定的防偽作用,可以增加包裝的防偽功能。使用對應的解碼手段或者設備就可以從包裝中提取到追溯碼,完成食品的安全追溯功能。
追溯碼的隱藏技術
1.數字水印技術
數字水印是基于內容的非密碼機制的信息隱藏技術,通過對數據的內容做微量修改來嵌入水印信息,從而達到信息隱藏的目的。該過程不影響原來數據的正常使用,不改變原媒體的外觀,是迄今為止唯一可以跨媒體應用的信息安全與防偽技術。嵌入的水印信息可以通過技術軟件或者特定的設備提取出來。當前,在國際研究領域中盛行的數字水印技術是采用信號分析的理論,通過傅里葉變換、小波變換等手法,尋求肉眼不易發現的地方埋入信息。一個完整的數字水印系統包括兩個階段,即水印信息的嵌入和水印信息的提取。在食品包裝印刷中運用數字水印的原理與在普通數字媒體中運用的原理基本上是一樣的,只不過印刷品是以半色調的網點來再現連續調原稿的層次和顏色變化,而在提取或檢測水印過程中要對印刷品進行掃描,在掃描中有一個模/數轉換過程。因此在數字水印嵌入和提取或檢測過程中,必須結合半色調加網技術和模/數轉換的算法,把追溯碼作為水印以視覺不可見的形式隱藏在食品包裝印刷中,通過特定的檢測設備就能提取到追溯碼的信息,進行食品的安全追溯。
2.隱形光柵防偽技術
隱形光柵防偽技術是基于半色調圖像加網技術與光柵材料的光學折射特性相結合的防偽方法。該方法主要用于對半色調圖像進行防偽設置,半色調圖像經過防偽處理后,隱藏在圖像中的信息只能通過特定的光柵才能看到,如圖1所示。該方法簡便易行,對設備及印刷工藝沒有太高的要求,在不增加生產成本的情況下即可達到防偽的目的,因此該防偽技術有較好的發展前景。
隱形光柵防偽技術又叫開鎖防偽技術,隸屬于版紋防偽技術。它是利用光線的干涉原理,通過線條的變化來表現隱藏文字和圖像等信息,加上制作的膜片,稍稍調整角度即可使隱藏信息顯現出來的一種防偽技術。隱形光柵防偽技術屬于二線防偽技術,也是隱藏防偽技術,需要工具才能檢驗。該技術的設計在制版中完成,在印刷中實現,不增加額外的制作成本,其素材在選擇上不受限制,制作形式極為廣泛。它是一種利用光學原理進行信息隱藏的技術,使用相應的解碼設備解碼后可以顯示出事先設計的隱含信息,起到了一定的防偽效果,非常適合運用到食品的外包裝上。
3. 二維碼技術
早期國際上普遍采用印刷EAN.UCC一維條碼來嵌入追溯信息,它最大的優點在于簡化輸入,使用條碼讀取設備就可方便地進行信息輸入,但是由于一維碼存儲的信息量小,在一定程度上使其應用范圍受限,因此產生了二維碼(Dimensional Barcode),圖2為市面上見到的一些二維碼。二維碼是在兩個方向(垂直和水平)上進行的編碼和解碼,使用平面(二維方向上)分布的圖形來記錄數據符號信息的,在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息,這大幅增加了編碼容量以及完善了編碼加密機制,從而拓展了它的應用范圍。通過圖像輸入設備或光電掃描設備就可以自動識讀以實現信息的自動處理。
然而,二維碼不能隱含于文字、商標、圖案等之中,必須獨立地印刷在包裝的某一部分上,不易于暗號化,置放在明處容易被造假者仿冒,防偽安全性差,而且二維碼的編解碼是公開的算法,因此二維碼的防偽和防復制是需要解決的問題。二維碼最大可以存儲1000個左右的漢字,存儲空間相對較大,因此我們可以采用信息加密的方式解決防偽和防復制的問題,加密后的二維碼必須通過相應的解密算法才能讀取到相應的信息,否則讀取到的將是一堆亂碼,從而無法使用。防偽二維碼的出現為食品的追溯和防偽辨識提供了一種更加簡單便捷、準確詳實的方法,加大了造假者的造假成本,使其無利可圖。
4. 網屏編碼防偽技術
網屏編碼防偽技術是天津阿波羅信息技術有限公司總裁顧澤蒼在國家有關部委的直接支持下,經過長期的開發研制出來的具有自主知識產權的國際領先水平的編碼新技術。最初,網屏編碼是針對一維碼和二維碼的不足研制的,實際其應用領域遠遠超過了一維碼和二維碼的應用。網屏編碼技術就是將傳統的由有限的數字組成的肉眼可見的二維條碼,轉換為無限容量且隱形的網屏編碼,通過改變圖形網點的不同位置、不同方向、不同形狀等方式排列組合,滿屏編碼覆蓋在包裝的最底層,從而達到不可復制、難以破譯的效果,如圖3所示。網屏編碼防偽技術隱藏到包裝印刷圖像中的信息,即使專業人員使用高精度設備也不容易識別出在什么地方埋有信息,更不易破解出信息的內容。
網屏編碼防偽技術是一種可在使用印刷機印刷文字或圖像的同時,大量埋入不同文字或圖像的編碼新技術。它實現了真正意義上的數字化紙張,在A4紙上最多可植入6萬個以上的漢字,存儲60KB以上的聲音、圖像、視頻以及Word、Excel等任意格式的文件。此外,在紙介質上即使埋入彩色圖像,其畫質也不會受到影響。它超強的抗攻擊能力更是令人刮目相看,即使紙張污染、破損仍然可以正確識讀出隱藏的信息。網屏編碼技術的信息植入是通過計算機方式處理的,一次成型為印刷品菲林或是CTP版,采用普通油墨正常印刷即可,印刷時無需二次印刷,在整個工藝流程中無需增加任何工藝成本,用Speakun識別器讀取信息就可以發出聲音。
5.RFID技術
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的縮寫,即無線射頻識別技術,是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境中。RFID電子標簽除了目前成本相對較高,它具有體積小、容量大、壽命長、穿透力強、可重復使用、支持快速讀寫、可定位和長期跟蹤管理等特點,在食品安全質量管理方面有著極大的應用潛力。
使用RFID讀寫器將食品的追溯碼存儲到電子標簽芯片中,可以無線讀取,多次寫入和修改。芯片里的數據除了采用密碼保護外,還可用一些加密算法和認證過程來實現安全管理,造假者很難破解和仿造出一模一樣的電子標簽。而且使用RFID技術可以一次同時讀取多個標簽,加快食品的流通速度,提高食品供應鏈的效率。但是由于目前缺少國家標準,僅有一些行業標準,不同企業使用的頻率、編碼及數據內容等都可能會存在差異,讀寫器和標簽難以完全通用,不同企業之間的數據交換和協調受到了限制。
數字水印技術、隱形光柵防偽技術和網屏編碼防偽技術隱藏的追溯碼信息是不可見的,在視覺上對食品包裝圖案本身影響很小,幾乎看不出來,然而二維碼和RFID在食品包裝上是視覺可見的。二維碼不再僅僅是那些簡單的黑白的小方框了,現在市面上已經出現了很多美觀和具有創意的彩色二維碼,印刷在食品包裝上也非常美觀。但是很少見到把RFID電子標簽直接印刷到食品包裝上,大部分都是通過裱貼工藝將RFID電子標簽嵌入到包裝夾層中,但仍然可以考慮把它直接印刷到包裝上,融合其他包裝裝潢元素做出很好的食品包裝。