印刷史
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印刷史可以追溯到公元前3000年左右，當時原始埃蘭和蘇美爾文明使用圓筒印章來認證刻在黏土板上的文件。其他早期的印刷形式包括方封印、錘打鑄幣、陶器印記和布料印刷。紡織品上的木刻印刷方法，比如絲綢上的木刻印刷，最初起源於中國唐朝的7世紀，而後傳至亞洲其他地方，如韓國和日本，使書籍製作和木刻印刷技術流行。漢傳佛教《金剛經》是於868年5月11日木刻印刷，是已知最早具有確切出版日期的印刷書籍。活字印刷術於宋朝11世紀由中國刻版工畢昇發明，但與木刻印刷相比，其使用範圍有限。儘管如此，這項技術還是傳至中國以外的地方，最早使用金屬活字印刷的書籍則是《直指》，印刷於1377年高麗王朝時代。[1]
直到15世紀中葉，歐洲也使用木版印刷。中世紀後期的德國發明家約翰內斯·谷登堡基於先前已知的壓力機和大規模生產金屬活字的工藝，創造了第一台印刷機[2][3]。到15世紀末，他的發明和《谷登堡聖經》的廣泛流傳導致了歐洲文藝復興時期興起的經濟書籍出版業，最終傳至英美殖民地的出版商和印刷商。這一產業推動了思想交流和共享創意，達到了前所未有的規模，促使印刷機在早期現代迅速傳播到全球。除了文字印刷的發展，成本較低和比較嶄新的圖像複製方法，包括石版印刷、絲網印刷和複印等，也相繼發展起來。
模板噴畫
手掌模板噴畫是將手掌放在牆上然後噴灑顏料而成形的，這種技術在亞洲和歐洲可以追溯到超過35,000年前的時期，後來也出現在其他大陸的史前時期[4][5]。近年來，在使用各種材料上，模板一直是繪畫技術的工具之一，尤其是着色布料方面，使用模板繪畫已經是很長一段時間了；這項技術在日本江戶時代的型染達到了巔峰。從公元1450年左右開始，歐洲常常使用該技術來給黑白色的早期大師版畫上顏色，這些版畫通常是木刻的[6]。更為顯著的例子是撲克牌，仍然長時間以模板上色，而大部分的其他印刷品則保留黑白[7]。模板因不必用手書寫，適合大量出版。
印章
在中國，印章至少自商朝（公元前2千年）就開始使用了。在西周時期，成套的印章封裝在鉛活字塊里，用於陶泥模型以鑄造青銅器。到公元前3世紀末，印章還用於在陶器上印刷圖案。在北朝時期的文獻中，提到的木印章多達120個字符。[8]
印章還具有宗教元素。道教徒使用印章作為治療工具，將治療字符印在病人的皮膚上。印章也用來蓋在食物上，形成抵禦疾病的護身符。這些習俗最早出現在公元前5世紀佛教的背景之下。幾個世紀後，印章用來製作數百個佛像。[8]
在西方，使用個人或官方印記（通常來自磨損的印戒[9]）蓋章封存文件的做法在羅馬帝國時期確立，並持續傳承至拜占庭帝國和神聖羅馬帝國[10]，一直延續到19世紀，當時濕墨簽名已成慣例。
石頭、陶土和青銅塊
在馬王堆漢墓和南越王墓出土的文物顯示，石頭和青銅塊曾用來印刷織物，而在湖北江陵的馬山磚瓦廠也發現雕版印花織物[13]。
古埃及公元1世紀，老普林尼描述陶土塊印刷紡織品的做法[14][15]，以及現存埃及、羅馬、拜占庭、烏克蘭和俄羅斯的已知例子，可以追溯到公元4世紀。
在4世紀，東亞開始出現製作石刻的紙印，用於複製書法模型和文本等內容。最早的證據之一是早期6世紀的鏡像石刻銘文。
雕版印刷
雕版印刷，現稱木刻印刷，是最早應用於紙上的印刷方法。這個印刷方法在整個東亞地區使用廣泛，較早是使用在織物上，後來在佛教的影響下，也應用在紙張上。中國將雕版印刷使用在布料的現存例子，最早可以追溯到公元220年左右，而日本最知名的木刻藝術印刷類型則是浮世繪。除了主要在15世紀生產的木版書，歐洲在紙上大多數使用的這種技術，都屬於木刻版畫。
活字印刷術（1041年）
活字印刷是使用單獨字塊和排版的一種印刷方法，活字種類包括膠泥、木製和金屬等。
膠泥活字
北宋時期（公元1041年左右），畢昇用黏土製成字模，發明膠泥活字印刷術。在1193年，南宋首席顧問周必大將活字印刷方法歸功於沈括。然而，沈括並沒有發明活字印刷，而是在他的《夢溪筆談》中將功歸於畢昇[16]。膠泥活字因不適用於水性毛筆墨，而且在燒制過程中，字塊大小有時會發生變化，導致字塊不匹配，因此未能流行起來。[17][18]
木製活字
畢昇嘗試過使用木活字，但沾墨後字體出現木材紋理及不均勻，結果棄用這種方法而改用膠泥活字[19]。然而，到了12世紀，木活字傳入西夏，党項族使用木活字印刷449頁的《吉祥遍至口和本續》，這是最早使用木活字印刷的現存文本之一[20]。1908年，在敦煌發現一千多塊維吾爾文木活字，刻有粟特字母，因此推測維吾爾族使用木活字可以追溯到12世紀，儘管維吾爾人獲取這項技術的來源尚不清楚。至今尚未發現維吾爾木活字的手稿或碎片。[21]
元朝王禎在1313年的《農書》中也描述了木製活字印刷術。王禎使用兩張旋轉的圓桌作為放置活字的托盤。一張桌子分置24個托盤，每個托盤上的活字根據字音編排。另一張桌子則分置其他字符。王禎使用超過30,000個木活字，印刷六萬字的《旌德縣誌》100部。[16]
木活字印刷在明代相對常見，而在清代廣泛流傳。[16]
金屬活字
宋末元初出現金屬活字印刷術。宋朝和金朝都使用青銅活字印刷紙幣和官方文書。[22]
金朝銅版印刷品上開有兩個方形孔，用於嵌入青銅活字字符，每個字符選自1000個不同的字，因此每張印製的紙幣都有不同的標記組合。羅振玉《四朝鈔幣圖錄》收錄一張1215年至1216年的銅版印刷紙幣，上面印有兩行文字，即「字料」和「字號」行以防止偽造。其中「字料」行上有一個銅活字「輶」，而「字號」行上卻留了一個四方孔，未植入銅活字； 上海博物館藏的另一件同時期宋錢樣本，「字料」和「字號」上方都留有兩個四方孔未植字。[23]
公元1234年，高麗使用鑄造的金屬活字，印刷崔允儀編撰的50卷《詳定古今禮文》，但至今沒有原作副本留存[24]。崔允義在早期中國活字印刷的基礎上，使用鑄造銅幣的方法，鑄造金屬立體字符。由於文本長度較長，崔允義直到1250年才完成該項目。現存最古老的金屬活字印刷書籍是1377年的《直指》。法國學者亨利·吉恩·馬丁形容這種金屬活字印刷術，與古騰堡的形式極其相似。[25]
1298年王震的《造活字印書法》中提到有人使用錫做為活字，但由於與着墨工藝不兼容，錫活字並不理想[26]。直到15世紀後期，青銅活字印刷才開始在中國廣泛使用[27]。
歐洲活字印刷術（1439年）
有些學者推測，東方的金屬活字印刷術影響印刷機的發展[28][29][30][31][32]。歷史學家約瑟夫和弗朗西斯夫婦聲稱，「亞洲優先發明活字印刷術是確定的，中韓技術或其報告傳至西方幾乎是肯定的[33]。」然而，約瑟夫·P·麥克德莫特則認為，「在1450年之前，文獻沒有提到歐洲有亞洲活字印刷或活字印跡的存在，有物證比較確鑿。」[34]
傳統上推測，德國美因茨市的約翰內斯·谷登堡在1439年左右，利用印刷機開發歐洲的活字印刷術[35]，短短十多年的時間，歐洲印刷時代就開始了。 然而，有些證據顯示這是一個較為複雜的進化過程，涵蓋多個地點[36]，而約翰·富斯特和彼得·舒費爾也和谷登堡在美因茨市一起進行過活字印刷的實驗。根據2015年發現的文檔，廣泛的研究認為，這可能是在1444年至1446年期間，由普羅科皮烏斯·瓦爾德沃格爾印刷的文檔，由此印證他對活字印刷術的貢獻。
與雕版印刷相比，活字排版更快捷、更耐用，而金屬活字件不但耐久，字體也一致，可以產生各種排版方式和字體。1455年的《谷登堡聖經》以其高質量和相對低廉的價格，確立了活字印刷的優越性，印刷機迅速傳遍歐洲，直至文藝復興，後來傳遍世界各地。現今幾乎所有的活字印刷術都可追溯到谷登堡的發明，認為這是第二個千年最重要的發明。[37][38]
谷登堡還因推出一種油性墨水而受到讚譽，這種墨水比以前使用的水性墨水更耐用。 谷登堡熟悉金屬知識，是第一個用鉛、錫和銻的合金製造活字的專業金匠。這種合金稱為活字金屬、印刷鉛或印刷金屬，對於製作耐用的活字塊和生產高質量印刷書籍至關重要，證明比東亞使用的膠泥、木製或青銅製活字更適合印刷。谷登堡為了創造這些鉛字，使用一些人認為是他最巧妙的發明：一種特殊的模具，可以在短時間內以前所未有的精度成型新的活字。 在印刷《谷登堡聖經》一年內，谷登堡還出版第一批彩色印刷品。
印刷機的發明徹底改變通訊和書籍生產，推動知識的傳播[39]。印刷術通過移居國外的德國印刷商，以及回國的外國學徒，而迅速從德國傳開來。1469年，威尼斯建成印刷機，到1500年，該市已有417台印刷機。1470年，約翰·海恩林在巴黎設立印刷廠。1473年，卡斯珀·斯特勞貝在克拉科夫出版《1474年克拉科夫年曆》。德克·馬滕斯在阿爾斯特（東法蘭德斯省）於1473年設立印刷廠，他印刷一本關於恩尼亞·皮可洛米尼的兩個情人的書，皮可洛米尼是庇護二世教宗。1476年，威廉·卡克斯頓在英國設立印刷機。意大利人胡安·帕布洛斯於1539年在墨西哥城設置進口印刷機。東南亞第一台印刷機由西班牙人於1593年在菲律賓建成。牧師何塞·格洛弗原計劃在1638年將第一台印刷機帶到英格蘭的美洲殖民地，但在航行途中去世，因此他的遺孀伊利沙伯·哈里斯·格洛弗建立印刷社，由斯蒂芬·戴經營，後來成為劍橋印刷社。[40]
谷登堡印刷機比手動複印效率高得多。300多年後，該印刷機在約翰·巴斯克維爾和詹巴蒂斯塔·博多尼的時代基本上沒有改變。到1800年，斯坦霍普勳爵完全用鑄鐵建造印刷機，減少90%勞力，同時使印刷面積增加一倍。雖然斯坦霍普的「機械理論」提高了印刷機的效率，但每小時只能印刷250張。德國弗里德里希·科尼希是首位設計非人力驅動機器的印刷商人，他使用蒸汽。1804年，科尼希搬到倫敦，結識了托馬斯·本斯利，於1807年獲得有關項目的財務支持。在1810年獲得專利後，科尼希設計一台蒸汽壓機，酷似「連接到蒸汽機的手壓機」，該模型於1811年4月首次試驗生產。[41]
凹版印刷
凹版印刷是一種製作版畫的技術，通過刻在金屬板上的凹槽來製作圖像。凹版通常是使用銅或鋅板為材料，並通過蝕刻、雕刻、干點、水印或美柔汀等方法來製作凹槽。在印刷時，將濃墨塗在凹板上，用布擦去多餘的墨水，並用手或其他工具（如藉助舊報紙等）平滑擦拭凹板，只留下凹槽中的墨水，然後將濕紙放在凹板上面，通過印刷機使用壓力將墨水從凹槽轉移到紙上，最後形成印刷品。
石版印刷 （1796年）
石版印刷是一種在平滑表面上印刷的方法，由巴伐利亞作家阿羅伊斯·澤內費爾德於1796年發明[42]。該印刷方法使用化學處理來創建圖像。例如，正圖像可用憎水性的化學物質，而負圖像可用水，當印刷版引入相容的油墨和水混合物時，油墨將粘附到正圖像上，而水將清潔負圖像。如此，印刷板可以比較平坦，比老式的成像方法（如浮雕或雕刻）應用得更久。現今，石版印刷術已普遍用於海報、地圖、書籍、報紙和包裝——幾乎所有平滑和批量產品都可帶有印刷字樣和圖形。大多數書籍，實際上所有類型的大量文本，現在都是使用膠印平版印刷。
膠印平版印刷利用柔性的鋁、聚酯薄膜、麥拉膜、或紙製印刷版來取代石板。現代的印刷版表面具有刷狀或粗糙的紋理，並覆蓋有感光乳劑。首先，將所需圖像的負面底片與乳劑接觸，然後將印版曝露在紫外線下，在顯影過程中，乳劑會呈現負面圖像的反轉，因此成為原始正面圖像的複製品。此外，印版乳劑上的圖像也可以由直接製版機通過直接激光成像。多年來，通常需要使用化學品來去除印版上的非圖像乳劑，但現在有一種不需要化學處理的印版可供使用。
彩色印刷
根據米高·沙利文（Michael Sullivan）的說法，最早已知的彩色印刷例子，是佛經捲軸的雙色扉頁，日期為1346年。彩色印刷在中國明清時期相繼使用。[43]
在19世紀，彩色印刷中最成功的方法是使用彩色石版印刷術。其他的彩色印刷方法是由一些印刷商，如雅各·克里斯托夫·勒·布隆、喬治·巴克斯特和埃德蒙·伊萬斯等開發，這些方法通常需要多塊木版來印刷不同顏色。當時手工着色仍然很重要；例如，直到1875年，英國政府製圖局的地圖上的一些部分，都是由兒童手工着色的。彩色石版印刷起源於平版印刷技術，這個術語包括各種以彩色印刷的平版印刷技術。最初的技術涉及使用多塊平版石，每塊石頭代表一種顏色，而且為了獲得最佳質量的印刷品，製作成本非常高昂。根據所需顏色的數量不同，製作一幅彩色石版印刷可能需要數月的時間，由非常熟練的工匠來完成。
然而，通過簡化使用的顏色數量和圖像中的細節，可以製作出更便宜的印刷品。廉價的印刷品通常首先進行黑色印刷，然後再印上彩色。要複製一幅高質量的印刷品，石版印刷商需要在面前放置一幅已完成的繪畫，並逐漸創建和校對多塊印刷石，確保與面前的繪畫相符，有時需要使用多層印刷來實現這一目標。
石版印刷的發明者，阿羅伊斯·澤內費爾德，在1818年的著作《石版印刷全程教程》（德語：Vollstaendiges Lehrbuch der Steindruckerey）中首次提到彩色石版印刷的想法。他詳細描述，他計劃使用顏色印刷的構想，並解釋他希望能夠印刷的各種顏色。雖然澤內費爾德記錄了彩色石版印刷的計劃，但其他國家的印刷商，如法國和英國，也在嘗試尋找新的彩色印刷方法。法國米盧斯市的戈德弗羅伊·恩格曼於1837年獲得一項關於彩色石版印刷的專利，但在此日期之前，是否已經有人使用彩色石版印刷，是存在爭議的，因為一些資料指出，在某些領域如撲克牌的製作，可能已經使用彩色石版印刷了。
膠印（1870年）
膠印，也稱為膠印平版印刷，是一種廣泛使用的印刷技術。在印刷過程中，先將油墨圖像從印版傳送（或「膠印」）到橡皮布上，然後再傳送到印刷表面上，因此得名「膠印」。石版印刷工藝利用油墨和水之間的互斥原理，而膠印則結合石板印刷的工藝原理，在印刷過程中，使用平面圖像載體，在這個載體上，有圖像的部分吸附油墨，沒有圖像的部分吸附水膜而不沾油墨。這種方法使得圖像可以準確地傳遞到印刷品上。
絲網印刷（1907年）
絲網印刷起源於簡單的模板噴畫，尤其是日本的型染形式，使用香蕉葉製作模板，然後通過設計孔注入墨水到布料上，主要用於製作衣物。這個技術後來傳入法國。現代的絲網印刷工藝起源於1907年塞繆爾·西蒙（Samuel Simon）在英國取得的專利。1914 年，約翰·皮爾斯沃斯 (John Pilsworth) 在加利福尼亞州三藩市採用了這一想法，他使用絲網印刷以減色模式製作多色版畫，與現代絲網印刷方法有所不同。
柔性版印刷
柔性版印刷，通常簡稱「柔印」，是一種主要用於包裝（如標籤、膠帶、袋子、盒子、橫幅等）的印刷方法。
柔印的製作方法，是利用天然橡膠或聚合物材料來創建所需圖像的3D浮雕鏡像母版，由網紋輥將墨水定量地沉積在印版（或印刷圓筒）的表面上，然後透過印刷表面的旋轉，將墨水傳遞給印刷品。
初期的柔印質量較低，需要高質量的標籤通常採用膠印。但如今，柔印印刷機的質量已顯著提高。
最大的進步是使用光聚合物的印版，包括改進印版材料和印版的製作方法。通常光聚合物印版是通過光照曝光，然後進行化學腐蝕或水洗，但也可以使用直接激光雕刻的方法，對光聚合物印版直接曝光。
點陣式打印機（1968年）
點陣式打印機，或衝擊式點陣打印機，是一種電腦打印機，具有一個打印頭在紙張上來回移動，並通過衝擊的方式打印，類似於打字機。但與打字機或菊輪打印機不同，點陣式打印機使用點陣繪製字母，因此可以產生各種字體和任意圖形。由於打印使用機械壓力，點陣式打印機可以打印副本和無碳複寫紙。
每個點由一個小金屬杆產生，也稱為「線」或「針」，通過微小的電磁鐵或螺線管的力量向前推動，可以直接或通過小槓桿（爪子）來實現。面對色帶和紙張的是一個小的導向板（通常由人工寶石如藍寶石或紅寶石製成[44]），上面有孔，用作針的引導。打印機的移動部分稱為打印頭，當打印機作為通用文本設備運行時，通常一次打印一行文本。 大多數點陣打印機的打印頭上都有一條垂直線的打點設備；其他的則有一些交錯的行，以提高點密度。
首台點陣打印機是在日本發明的[45]。1968年，日本製造商愛普生發佈了EP-101[46][47]，這是世界上首款點陣打印機。同年，日本製造商沖電氣工業推出首款串行衝擊點陣打印機（SIDM），名為OKI Wiredot。[48][49]
熱敏打印機
熱敏打印機（或直接熱敏打印機）使用熱敏紙打印，當紙張經過熱敏打印頭時，塗層上需要加熱的區域會變黑，不需加熱的區域保留原樣，從而形成圖像。
激光打印機（1969年）
激光打印機基於改進的靜電複印機，由施樂公司的研究員加里·斯塔克威瑟加里·斯塔克威瑟 (Gary Starkweather) 於1969年發明，並於1971年擁有功能齊全的網絡打印機系統[50][51]。激光打印最終成為施樂公司價值數十億美元的業務。
首款商業化的激光打印機是在1976年推出的IBM 3800機型，用於打印大量發票和郵寄標籤等文檔。 該款打印機體積很大，常被喻為「佔據整個房間」，這是後來大家熟悉的個人電腦設備的原始版本。 3800機型雖然體積大，但其設計的目完全不同，目前有多台仍在使用。
1981年，首台專為個人電腦而設計的激光打印機，和施樂Star 8010桌面作業系統一起發佈。該系統雖然創新，但卻昂貴（售價17,000 美元），只有少數實驗室和機構購買。 隨着個人電腦的普及，面向大眾市場的首台激光打印機是惠普LaserJet 8ppm，於1984年發佈，使用佳能引擎，由惠普軟件控制。 繼惠普LaserJet打印機之後，兄弟工業、IBM等公司的其他激光打印機也緊隨其後。
最值得注意的是，激光打印機在推動桌面出版方面，發揮了重要的角色。1985年，為蘋果麥金塔電腦撰寫的桌面出版軟件Aldus PageMaker和蘋果激光打印機LaserWriter同時推出市場，通過這些產品，用戶可以創建以前需要專業排版的文檔。
噴墨打印機
噴墨打印機是一種電腦打印機，可以把墨水的點滴精確地噴射在紙上。噴墨技術有兩種類型：連續噴墨和按需噴墨。[52]
連續噴墨將加壓的墨水滴連續流向紙張。帶電的墨水滴由電場轉印到紙上，或流入容器並重複使用。
按需噴墨通過每個電脈衝推動單個墨水滴。
熱熔墨水於1984年推出[52]。熱熔墨水可全彩打印。[53]
熱升華打印機
熱升華打印機是一種電腦打印機，採用加熱的方式將染料傳輸到要打印的介質上，例如塑料卡、打印紙或海報紙。該過程通常是使用帶有彩色面板的色帶一次放一種顏色。與更常見的CMYK四分色模式不同，大多數熱升華打印機使用CMYO顏色，以清晰的覆蓋層取代黑色染料。這種覆蓋層（有各種名稱，憑製造商而定）實際上是一種薄薄的層，可以保護印刷品不受紫外線和空氣的影響而導致變色，同時還可使印刷品防水。許多消費者和專業用的熱升華打印機，都設計來印製像片。
數碼印刷（1993年）
數碼印刷是將數字圖像複製到物質表面上的過程，該物質包括普通紙、照相紙、紙板、膠片、布料、塑料、聚氯乙烯、磁鐵、標籤等。
與傳統的石板印刷、柔印、凹版或凸版印刷等方式相比，數碼印刷有許多不同之處，當中包括：
- 每次印刷到紙上的圖像可以不同，而不像傳統方法中從一套印刷版上製作數百或數千個相同圖像的印刷；
- 墨水或墨粉不像傳統墨水那樣吸收到底材中，而是在表面形成一層，通過內聯定影液與熱處理（墨粉）或紫外線固化處理（墨水）熔合到底材上；
- 數碼印刷在設置或準備過程中，通常使用的化學品和紙張浪費較少；
- 數碼印刷非常適合快速原型製作或小批量生產，方便更多設計師使用，短期內更具成本效益。
壁畫數碼印刷（1998年）
壁畫數碼印刷是一種使用數碼印刷方法來複製或創作壁畫的方法，由德國藝術家李海納於1998年發明，並於2000年獲得專利。
壁畫數碼印刷採用數碼化剪切的圖案，這些圖案存儲在數據庫中，並使用電腦輔助壁畫軟件程序輸入牆壁或天花板的尺寸，以創建具有低解像度圖案的壁畫設計。由於可以集成諸如橫樑、窗戶或門等建築元素，因此設計可以產生精確而合身的壁畫。一旦設計完成，低解像度的圖案將轉換為原始的高解像度圖像，並由寬幅打印機打印在帆布上。然後，將帆布像壁紙一樣應用到牆上，看起來就像是現場創建的壁畫。
三維打印
三維打印是一種將虛擬三維模型轉化為實際物體的方法，也是一種快速成型的技術。三維打印機的打印方法，通常是在圖像的前一層上面，「打印」其後續的層來構建三維物體。與其他增材製造技術相比，三維打印機通常更快、更經濟且更易於使用。[54]
參見
參考來源
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