探索可变数码印刷技术应用于烟包设计的可行性

TECHNOLOGY

技术

探索可变数码印刷技术

应用于烟包设计的可行性

文/陈金河 张国强 廖舒婕 吴锐 张颖璞 郑琳 陈欣 余玉梅 刘雯

传统印刷已经不能满足卷烟包

装精细化、快速、个性、可变的需

求，而数码印刷的出现，特别是可

变数码印刷技术，为卷烟包装提供

了一种新的解决方案。本文从硬件

设备、软件、应用技术及实例等几

个方面，阐述了数码印刷应用于卷

烟包装的可行性及优势，为后续可

变数码印刷技术的应用提供参考。

由于传统印刷技术和自身条件

限制，无法满足消费者对精细化、

快速、个性、可变的卷烟包装需

求，亟需寻找个性化卷烟包装设计

与印刷的解决方案。而数码印刷技

术的出现与不断更新发展为包装印

刷带了全新的转机。数码印刷超越

丝印等传统印刷，以全面数字化提

供更灵活的印刷方式，有力满足了

个性化、按需定制印刷的新市场需

求：①可变图文印刷可以实现在印

刷过程中每个印品印刷效果都不一

样的连续印刷。②数码印刷可以从

一张到千张印刷，按需定制以满足

各种各样的个性化需求，具有周期

短、数量少以及印刷成本较之传统

印刷成本低的优势。

进一步来讲，数码印刷的核心

技术在于可变数码印刷技术，即马

赛克技术，该技术是惠普数码印刷

设备所匹配的一项独特个性化设计

工具，可以帮助用户从一个固定的

矢量文件自动生成无限版本的可变

图像，工作方式通过选位、旋转、

放大来生成大量文件，同时，也可

通过使用一个彩色的种子文件实现

文件颜色的可变，从颜色、形状、

位置来实现产品的独特性。由于可

变数码印刷技术的技术创新性、视

觉差异化个性、产品独一无二性等

长板优势，可实现烟包设计的永不

重复性，使得消费者手上的每一个

包装都是独一无二的，提供消费者

极致个性的独特体验，促进烟草

行业卷烟包装的“千人一面”的同

质化现状向“千人千面”乃至“千

人万面”的个性差异化升级转型。

在满足消费者极致个性化需求的同

时，可变数码印刷技术更是帮助升

级消费体验，使得其在有消费者的

地方就有卷烟数码包装的市场，具

有极高可推广性和巨大市场潜质。

但当前，对可变数码印刷技术

的研究与应用，无论是在国内还是

国外都处于一个探索与上升阶段，

尚未得到各行业广泛而有力地应

用，在国内烟包应用上几乎为零。

因此本研究总结出一套可适用于卷

烟包装的可变数码印刷技术。

硬件设备及软件

1.硬件设备

目前较知名的数码印刷设备商

有惠普、海德堡、罗兰、富士施乐

等，其中惠普Indigo凭借着数字化、

兼容性、灵活性、高效性、效果性

等硬实力在数码印刷机市场占据着

较高市场份额。

惠普Indigo数码印刷机主要采用

的是静电照相原理进行数码印刷。

光电成像的基本原理是用光栅图像

处理器（RIP）控制激光扫描带电的

印版滚筒，图文部分曝光后放电，

非图文部分保持原有的电荷，从而

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在印版滚筒表面的光导体上形成静

电潜影。再利用带电油墨颗粒在放

电区域（图文区域）实现静电潜影

显影，接着将油墨影像转移到加热

的橡皮布滚筒上，最后将图文部分

的油墨转印到承印物上。

数码印刷机可实现每个产品的图

像都不一样，且无须出印刷版材，数

码印刷套准精度在0.3mm左右；而传

统胶印精度在0.05mm左右，且也不

可进行联机过油。而数码印刷后道工

序连线高速预涂覆膜机、数码丝印、

烫金（无须版材模具，无须装校版时

间，可替代传统手烫自烫和丝印）、

激光模切（无须刀模及装校版时间，

品质倍增，替代手动及全自动模切

机）、全智能自动糊盒机（一键记录

切换，高效转单，替代传统自动糊盒

机）。胶印与数码印刷的具体区别如

表1所示。

表1 胶印与数码印刷的区别

印刷类型

胶版印刷

数码印刷

印刷颜色

CMYK+四专

CMYK+两专

油墨类型

UV油墨

电子油墨

承印物类型印刷幅宽转单时间

2小时

10分钟

速度

12000PC/h

3000PC/h

双铜、白卡、镭射纸、深压纹特种纸、珠光纸、胶片等780mm×1070mm

双铜、白卡、镭射纸、胶片745mm×525mm

2.设计软件及组成要素

数码印刷可变设计技术是惠普

SmartStream Designer的一个功能极强

的选配件，其使用矢量PDF文件作为

父本文件，随机计算提取、变换文

件，通过对图形进行大小放缩、颜

色变换和角度旋转，自动生成大量

的、可嵌入可变数据的子图形，而

所生成的子图形，即为可变数据活

件的单元。如此，轻松实现从20个

+图案设计中生成200万个+的子设

计。同时，也可通过可变数码印刷

技术中Shuffle Color应用，使用一个

彩色的种子文件，通过一个对话框

即可设置颜色，实现文件颜色的可

变，从颜色、形状、位置三大维度

来实现产品的独一无二性（图1）。

可变数码印刷技术将数码印刷

的优点运用完美呈现，可以说是为

惠普数码印刷机专门定制的一款

软件技术，完美体现数码印刷的每

一卷烟包装都是一个独一无二的设

计、理念和产品。不管订单量的多

与少，可变数码印刷技术都可以帮

助品牌方产出组合图形及其大小、

颜色、角度等要素完全不一样的印

刷品。

图1 可变数码技术的体现

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①数码印刷色彩管理

数码印刷在图像生成过程中使

用二进制图像显影技术（BID），印

刷机在BID内部生成油墨，然后将油

墨转移到PIP上的图像区。多余的油

墨流回BID中，然后流到墨槽。由于

每个BID参与不同分色的生成，所以

会有图像质量恶化的情况出现，需

要改变油墨颜色时则需要更换BID。

数码印刷技术是运用六色模拟方式

模拟专色，即利用青、品、黄、黑

4个基本色和专紫、专橙、专绿3

个扩展色中的两色混合模拟需要的

专色。数码印刷的颜色主要受到光

学密度和网点区域的影响，而持续

印刷时两者都需要校正颜色，则需

校正实地光学密度，测量三级灰度

（数字6%、14%、40%），根据三

点测量法和以往机器LUT来判断所有

其他的灰度级别，大约实现每分钟

6000次印刷的高频次。

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②数码印刷文件处理

③数码特殊文件处理方式

数码印有不同的加网线数选择：

用一个彩色的种子文件，一个

144lpi、175lpi、180lpi、210lpi，同时

对话框设置颜色转换即可，通过自

可以通过曲线调节网点扩大情况，以

由选位、旋转、放大，生成无限

保证网点呈现的精美度，但不可进行

个版本图像。同时也可进行边缘

调频网印刷的操作；文件需要先进行

打印，图案打印至书籍侧面或顶

原始图像格式的处理，如PS、TIFF、

（底）端，Designer根据书籍的页数

JPG等文件格式，然后进行解析、解

自动将图案分割和分割后的图案打

压、颜色转换和重新取样，形成具有

印到页面的边缘，效果在拼版、印

连续色调的图像，在进行半色调处

刷和后加工之后可见，形成边缘打

理，形成具有离散色调的位图图像，

印的效果，即将一幅完整的图像印

从而数码印刷机可以输出具有半色调

刷在连续的书背上的效果。数码印

的图像。

刷设备可进行微缩文字印刷，特殊

的看起来像是细线或者装饰的微小

字体，在放大镜下面可见，最小尺

寸约为0.7pt，可以插入或者隐藏在

连字符、线框、文本框里面，复印

时会失去分辨率，像虚线一样，可

用作防复印、鉴真伪，具有一定的

产品防伪功能。

3.耗材选择

①数码电子油墨

②数码承印材料

采用极易操作的电子印刷系

以挺度、平滑度、洁净度为表

统，使用液态电子油墨，印刷出极

现维度，承印物的具体要求如下：

为出色的彩色图像，与传统UV油

A.纸页表面平滑，呈白色或中白

墨相比，液态电子油墨具有以下特

色，获得高分辨率；B.纸页硬挺、

点：A.图像边缘锐化；B.油墨颗粒

强度高；C.纸页亮度和光泽度高，

细微；C.网点增大轻微色彩一致性

洁净、不透明，获得理想印刷密

好；D.色域宽、不易褪色；E.及时

度；D.适量的含水量和均匀的导电

干燥，适应性强。

性；E.采用计量施胶压榨进行微涂

布，并可双面打印。

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可变数码印刷技术的应用

1.印刷指标

数码打样效率高、成本低、反应灵活，可随印随用，无须传统胶印出版

洗车、换墨等步骤，并且一台机器可同时承担多个打样任务，在后续打样中

出现问题也可随时补印。其中，设计师对数码印刷机进行调墨调色、纸张印

刷、后续丝印烫金等工序与传统打样流程相同，主要区别在于印前的准备工

作不同：数码印刷只需要设计师准备好印刷的电子文件即可在数码印刷机上

印刷，同时数码印刷的纸张与胶印纸张在前期纸张表面工艺适应性处理方面

有所不同，需要准备专门用于数码印刷的纸张。具体区别有承印物适性和印

刷油墨适性：

①印刷承印物适性

②印刷油墨适性

相对传统胶印纸张，数码印刷

因数码印刷为四色印刷，在颜

纸张在印刷过程中因纸张变得干燥

色饱和度及准确度上不及传统胶印

不平坦，尤其纸张边缘会发生严重

专色印刷，所以在设计时在颜色对

的变形，影响后续覆膜、上光、丝

比等方面要发挥数码四色印刷的优

印等工序加工，导致报废率会有一

势，与此同时，在工艺规划时要针

定增加，需要对纸张质量进行严格

对某些数码印刷难以达到，但是对

的把控，同时加强适用性特殊纸张

整体效果影响比较大的图形颜色效

的研发。数码印刷与胶印印刷承印

果通过后续烫金丝印等工序进行提

物的适性主要有以下区别：

升。数码印刷油墨与胶印油墨的适

数码印刷承印物适性：印刷材料

性主要有以下区别：

克重可印刷范围为80～375g/m

2

，而

数码印刷油墨的适性：印刷设

印刷上机尺寸为745mm×525mm，印

备为了保证印刷质量的稳定运行，

刷的相对湿度为15%～70%，环境温

机器可监视油墨特性：包括油墨密

度为15℃～30℃，同时，也可进行

度（油墨中颜料微粒的浓度）、导

双面印刷。

电性（油墨对图像区的附着力及其

胶印印刷承印物适性：承印物

对非图像区的排斥力）、温度（决

印刷适性材料广，可对白卡、铜版

定油墨对承印物的附着力）。长时

纸、镭射材料、压纹特种纸、珠光

间的运行设备需要对油墨密度进行

纸等材料进行印刷，其转单时间为2

调整，需要从墨槽中排出一些油

小时左右。

墨，油墨的排出量与需要降低的密

度成正比，油墨密度每降低0.1%，

需要排出0.19L油墨。同时，也需要

调整油墨的导电率，导电率可以自

动控制。

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胶印油墨的适性：胶印油墨具

有耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶

剂性、耐光性和耐蜡性。其油墨的

干燥方式为UV油墨是由紫外光激

发油墨中的光引发剂，使之发生链

变进行干燥（化学反应）。传统胶

印的五大元素为：原稿、印版、油

墨、承印物和印刷机器。数码印刷

设备无印刷版材，无须进行换版操

作，可对白卡、铜版纸及镭射材料

（铝面朝内）、胶片进行印刷，可

印刷的材料特性广，进行产品转单

只需要10分钟，转单速度快，数码

印刷的加网线数可达到180lpi。

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非矢量文件，格式为PNG、JPG、GIF等矢

量文件，格式为PDF、AI、CDR等

图2 图案类型

图3 矢量文件及效果图

图4 抽象图案

2.设计指标

对整个可变数码印刷技术的研究过程中，确定有可变数码印刷技术的颜色、图案等设计标准。

①颜色标准

因数码印刷为四色印刷，极大

地丰富了设计可用颜色的数量层次

等，但由于数码印刷的技术特性，

在某些需要强化的颜色无法通过印

刷的方式达到其纯度饱和度等。在

深色和高饱和的单色等无法达到胶印

一遍专色或两遍专色的效果。因此在

设计上要针对此缺点进行规避。

譬如对于深色的图片，其CMYK

值颜色对比强烈，因四色印刷颜色

通透性不足，丝印后颜色会有较大

损失，若后工序中有丝印雪花或丝

印触感等工艺则大面积底色尽量使

用浅色与低饱和度颜色。

②图案类型标准

尽量使用矢量文件。由于文件

变化过程会有放大，而位图文件在

放大时会出现像素不够的情况，而

矢量文件可以无限放大。为了保证

放大后的画面效果丰富、饱满，源

文件要保证在放大两倍的情况下仍

有足够丰富的细节（如图3）。

尽量使用抽象图案。图案、画

面构图上尽量避免使用具象图案、

在变化过程中即使方向变化仍可保

持辨识度（如图4）。

③种子文件标准

要的数据，如果使用AI软件，可通

过选择“文件” >“另存为PDF”，

然后取消选中“保留Illustrator编辑功

能”，删除PDF文件中的隐藏元素。

④可变面积比例标准

为保证烟包的延续性，除占所

所有种子文件都需要处于 CMYK

在面不少于35%面积的警语区外，

颜色模式，但可以包括专色（必须

存在专色，才能使用 “洗牌专色”

选项）；模式优化，并使用具有混

沌、非线性排列的小设计元素；文

件大小最多可以达到3M，但较小

的文件大小是呈现惠普镶嵌变体的

理想选择，尤其是在考虑较大的可

变数量时。惠普的文档建议在不降

低图形复杂性的情况下优化种子文

件大小：所有种子文件必须是矢

量PDF；艺术应设置为正方形尺寸

（相等的高度和宽度）；减少矢量

点；如果使用AI（Adobe Illustrator）

软件可使用 “简化” 命令 (“对

象” 路径 > “简化”)；删除不需

可变图形面积不超过70%。

⑤变化类型限制标准

A.旋转：当可变图形为有方向

性图形时，不可开启旋转。

B.放大倍数：放大倍数效果要

根据实际图形内容调整，最小为1

倍，最大为10倍，倍数变化范围越

大，其不同产品间图形效果越丰富。

C.移动：可变图形移动具有随

机性，无法以固定距离移动。

D.变色：可变数码软件虽然

可以进行变色处理，但需要满足几

点要求：可变图形源文件为矢量图

形；需要变化的颜色需要预处理为

专色；专色数量不能过多。

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不同设计方案对变化的诉求不同，导致不同方案对每款变化的要求也有

所不同，所以需要对产品调性具有很强的设计把握能力，对可变数码印刷软

件有深刻理解，使产品在大量变化设计中都能有很好的效果。

⑥应用实例

清明上河图是描绘古代生活场景

的国家瑰宝。通过马赛克技术将其场

景随机出现在每一款包装上，让消费

者从烟包上探索古人生活乐趣，体验

不一样的时空穿越感（如图5）。

国学是一种高雅的品位，弘扬国

学经典品味中华文化。通过马赛克技

术，使得每一款烟包背后都是一首不

重复的诗词，满足消费者的精神需

求，对每一包烟都有所期待，让每一

图5 清明上河图

包烟都更有品味（如图6）。

创意源于池边赏鱼的场景，通过

马赛克技术将鲤鱼游动的场景再现，

每一包烟盒上的鲤鱼形态各有不同但

都具有同样的雅趣，每一包烟盒都有

不一样的好运寄托（如图7）。

图6 品位

综上，通过对图文的大小放

缩、颜色变换和角度旋转，数码可

变技术能够轻松、有效地协助设计

师生成大量的子图形（即：可变数

据活件的单元），从而实现统一风

格但局部元素不重复的个性化烟包

设计。

图7 雅趣

结论

近年来，个性化定制卷烟包装

已成为重要的卷烟细分市场之一，

并且广受消费者好评，但由于包装

印刷技术的限制，定制的概念仍然

停留在比较简单的名称及简单元素

的改变上，加之在探索初期其研发

周期较长，若要实现完全的个性化

定制，则需要上至烟草企业、下至

烟包设计与印刷企业通力合作，以

更优的技术研究与实验为个性化定

制探索出一条明路。

关于可变数码印刷技术，无论

是从设计还是印刷的角度上展望，

都是印刷行业在互联网快速发展

的背景下应运而生的时代产物。借

助数码印刷技术，可以实现个性定

制，满足消费者越来越极致的需

求。随着时代发展，人们的消费能

力越发增长，人们的消费场景越

来越丰富，更愿意为独特的设计支

付额外的金钱。而未来商业更是精

准投放、智能化制造，因此可变数

码印刷技术既能满足消费者越发旺

盛的定制化、个性化需求，同时能

够帮助烟草企业降低库存和减少

资源浪费，是烟草行业从烟标设

计、印刷生产、精准市场投入到消

费跟踪等各方面打造活力系统，

实现可持续消费与生产，齐步乃

至引领消费升级大势。

作者单位：福建中烟工业有限

责任公司技术中心

责任编辑：李倩 liqian@

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