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    【集萃网观察】数字化的打印技术有不少种类,目前占市场主流的,无外乎喷墨和激光,在消费者的观念里,激光打印速度快和打印成本低,而喷墨的优势在于打印机便宜、打印介质更为宽泛。但这只是暂时的表象,随着技术的不断进步、商业模式随市场竞争的改变,这一观念再难持久。
 
    但从技术上来看,喷墨打印相比之于激光,首先,喷墨打印过程中喷头与承印物是非接触的,所喷之“墨”也非限于“墨水”,使之适用更为广泛,如今已实用于包括服装印花、医疗、快速成型制造(3D打印)等诸多崭新领域;第二,喷墨打印是中国宽幅喷墨打印机市场历史与现状。
 
    数字化的打印技术有不少种类,目前占市场主流的,无外乎喷墨和激光,在消费者的观念里,激光打印速度快和打印成本低,而喷墨的优势在于打印机便宜、打印介质更为宽泛。但这只是暂时的表象,随着技术的不断进步、商业模式随市场竞争的改变,这一观念再难持久。
 
    但从技术上来看,喷墨打印相比之于激光,首先,喷墨打印过程中喷头与承印物是非接触的,所喷之“墨”也非限于“墨水”,使之适用更为广泛,如今已实 用于包括服装印花、医疗、快速成型制造(3D打印)等诸多崭新领域;第二,喷墨打印是一个常温过程,也不像激光打印那样会产生臭氧,所以会更为绿色环保; 第三,随着喷墨技术的进步,喷墨打印速度在不断提升,打印成本也会低于激光打印,特别是大幅面打印,比之激光,在设备成本上具有很大的成本优势,本文“大 幅面打印机”也是专指基于喷墨技术的大幅面打印机。
 
    第一台喷墨打印机诞生于1976年,但直到80年代末90年代初,才真正走进办公室和家庭,惠普是第一个推出大幅面喷墨打印机的,到了1995年美国Encad公司发布著名的NovajetPro50,标志着大幅面打印机时代的开始。
 
    喷头
    如果将打印机比作PC,那么喷头就是CPU,一台PC的性能,很大程度上取决于所采用的CPU:品牌、型号、数量,打印机也完全一样,喷头的品牌、规格与数量,决定了打印机的性能。
 
    喷墨技术分为连续喷墨和按需喷墨(DOD)两种,前者目前只用在柯达的数字印刷机上,市场上的绝大部分喷墨打印机都属于按需喷墨技术,按需喷墨又分 为压电和热发泡两类,热发泡喷头廉价、精度高,但其缺点也是显而易见的:喷头寿命短、只适用水性墨水,因之主要用于家庭和办公室的纸张打印;而压电喷墨是 利用陶瓷加上电压后会变形的原理,直接将电压转换为机械压力,工作在常温下,也无需溶解在水中的氧气帮忙,所以不但喷头寿命长,而且可以适用各种类型溶剂 所生产的墨水。
 
    如图所示,在按需喷墨打印技术的厂家中,Epson、Canon、HP等公司的最早设计主要是针对办公打印领域,所以喷头成本低但寿命短,而其他厂 家的喷头寿命长但打印精度低,当初主要针对包装打码等领域,随着技术的不断进步,各家的喷头越来越趋同,那就是:更高的喷射频率、更高的喷孔密度、更多的 喷嘴、更长的寿命和墨水适应性。
 
    墨水
    抛开一些崭新的特殊应用如食品、医疗、印刷电子、成型技术(3D打印)等不说,一般喷墨墨水的组分有两部分,色料和溶剂,色料有染料(dye)和颜 料(pigment)两类,做墨水的染料一般都是水溶性的,所以水性染料墨水较为稳定,色彩鲜艳,色域较广,大部分采用染料墨水的打印机,配6色墨盒也就 能达到很好的色彩,但染料光耐牢度差,在户内也就几年,放在户外场合,也许个把星期就会褪色;所以,如要在户外环境应用,或需要在室内长久保存,就必须用 以颜料为色料的墨水。颜料不溶于水,要需要将其研墨到100纳米量级的细小颗粒并采用特殊的分散工艺才能将其做成喷墨墨水,因此,它虽然光耐牢度高,但相 对而言,稳定性差,色域也是大大小于染料墨水,因之,大部分高端应用的大幅面打印机,都会用更多的魔水颜色来扩展色域。

    时间回到2000年前,市场上的大幅面打印机只有两种:一种是幅宽50-74英寸,使用水性染料墨水的“写真机”,这种大幅面打印机的精度,都可以 达到300DPI以上,接近照片效果,所谓写真,是照片的意思。另外一种是幅宽3.2米或者5米,使用溶剂颜料墨水的“喷绘机”或者称“大喷机”,其精度 比写真效果要差不少,一个一个的墨点颗粒清晰可见,只能远远地挂在远处观看。写真画面一般做室内海报、展板、易拉宝等用途,水性墨水需要带“涂层”的特殊 介质材料,打印完毕后,为了防水,还需要在外面做一层冷裱膜,成本不菲;户外喷绘是直接打印在“灯箱布”上,实际上是尼龙的网格布两面压上很厚的PVC 膜,但只有有机溶剂为溶剂的墨水,才能直接打印在这样的材料上,有机溶剂属于有机挥发物质,对人体和环境都有害,并且这种灯箱布很难在自然界自然降解。
 
    UV墨并不是什么新东西,它的全称是“UVCurableInk”,早在喷墨打印技术普及以前,就广泛用在丝网印刷等领域,它同样是以颜料为色料的 墨水,但其溶剂,主要成份是单体,在紫外光的照射下,这些单体发生聚合反应,分子量增大变为固态,颜料就被固定在聚合物中,而无需溶剂墨水那样,需要等待 有机溶剂自然挥发到空气中,因之更为环保。另一方面,由于无需有机溶剂与PVC介质的反应溶合,所以对于介质成本就无特别要求,有更广泛的应用范围,是传 统丝网印刷的替代技术。2000年前后,我到美国参加ISA展览会,就看到有不少厂家在展示UV打印的产品了。
    但UV打印不光设备昂贵,而且在当时,打印品质还无法媲美“写真”效果,2002年9月,日本Mimaki推出了其第一代“弱溶剂 (eco-solvent)”大幅面打印机JV3-160,弱溶剂大幅面打印机也被称为“户外写真”,采用的溶剂更为环保,颜料颗粒更细小,能用在写真机 的喷头上。除灯箱布外,它可以打印在其他有特殊涂层得介质上,由于弱溶剂墨水是颜料墨水,而且其介质涂层防水,打印完成后,无需像“写真”一样需要再覆 膜,生产工艺大为简化。
 
    不管是UV墨水还是弱溶剂墨水,都没有真正实现环保,墨水还是含有有机挥发物质,弱溶剂打印的介质依然需要涂层。2008年,惠普推出了基于新一代 喷墨墨水LatexInk的大幅面打印机,迄今为止,已经有超过15000台此类机器安装在全球各地,据悉其他厂家也有此类产品在计划之中。

    Latex的英文原意是乳胶,其原理与我们涂墙的乳胶漆并无二致,含有水分、乳胶和其他有机成分的墨水被打印在介质上后,经过加热,水分挥发,包含 颜料颗粒的乳胶形成薄膜,Latex打印技术,不但无需特殊涂层的介质,挥发出去的溶剂以水为主,与弱溶剂一样,打印完后也无须再覆膜处理。Latex打 印技术最大的挑战来自加热带来的稳定性问题。
 
    幅宽及应用:
    习惯上,将A3+及以下幅宽的打印机称为桌面打印机(DesktopPrinter),而将此尺寸以上的,就是台式或者宽幅打印机(LFP=largeformatpringter),这其中,按照其幅宽及不同的应用领域,又可分为四个种类:
 
    1.70寸以上的巨幅喷绘市场(Ultra-wideprinter),大多数为溶剂墨水(solventink),也叫"户外喷绘"或者"大喷"。现在市场也有部分用UV墨水的卷到卷机器,用在户外广告喷绘方面。
 
    2.50寸到70寸的宽幅打印市场(largeformatpringter),也叫“写真”或者“户内写真”市场,采用水性染料魔水或者弱溶剂魔水,精度高、无需覆膜,以喷绘店(Printforpay)的客户为主。
 
    3.24寸-44寸的宽幅打印市场,水性染料墨水,用在CAD/GIS领域,或者水性颜料墨水,用在影像(Photo)、印刷打样(proofing)及艺术品复制(Fineart)等领域。
 
    4.基于UV墨水的平板打印机市场,喷绘没有涂层的材料,多种应用,以替代传统丝网印刷为主。
 
    一、70寸以上的巨幅喷绘市场
    1997到2013,户外巨幅喷绘行业在16年间经历了一个过山车式的历程,从发展、到繁荣,再到如今无可奈何花落去的困境。
 
    2000年以前,Vutek、Scitex、Nur三大品牌,以Vutek最为出色,设备价格都在20万美元以上,最多的时候,每年在中国的设备销 售有50台以上。在中国的累计装机总数有300-400台。当时的喷绘价格,每平米几十甚至上百元,很多公司在购买设备后,半年以内即可收回设备投资。
 
    巨幅打印机2000年前后开始国产化,以英国Xaar128和500喷头的为主,主要的品牌有彩神Flora、雅色兰YSL、飞行船Skyjet、泰威Tekwin等,其同等性能机器的售价只有进口产品的三分之一,因此迅速占领本地市场并销往国外。
 
    技术在中国是扩散最快的,本地的产品迅速增长,在2005-2008年达到高峰,预计年产达10000台以上,其中有半数左右出口海外,赛博、工 正、极限等品牌都是其中佼佼者,其他销量较大的厂家还有力宇、金恒丰JHL、迈杰特MYJET等,在本地产品强大的压力下,Vutek、Scitex、 Nur逐步淡出中国市场,唯一逆势进入中国市场的是韩国DGI,DGI主要定位于车贴市场,几年下来在中国累计有200台左右的销售。
 
    2007年后,被efi收购后的威特(Vutek)、以及被惠普收购后的赛天使(Sciex)再次回到中国市场,重新占据最高端市场,但其销量,每 年也就几十台,无法与国内厂家动辄几千台的销量相比较。2010年后,出于销量和环保的原因,他们先后都停止了溶剂墨打印机的生产。
 
    从2005年起,中国的产品也趋向于应用柯尼卡(Konica)、精工(Seiko)、Spectra等高精度的喷头。尽管台数很多,也占到全球总 出货量很大的分额,但是单价很低,国内上百个厂家的产值加起来,可能也无法与国外的一个大厂商如惠普的产值相比。激烈竞争的结果首先是利润的下降,因此国 内厂家越来越少地投入研发,紧接着2008年后销量也开始下降,因为出口逐步减少,国内市场也趋向饱和。销量下降,价格竞争进一步加剧,目前3.2米宽、 8个柯尼卡喷头的价格下降到4万人民币左右。值得注意的是,尽管市场萎缩、竞争惨烈,但依然不断有后来者加入竞争,其中不乏成功者如广东晶汇。
 
    设备的降价很快导致装机量的过剩,将过度的竞争延伸到喷绘市场,每平米灯布输出价格低到7元人民币(约合0.95美元),其中耗材成本就占去一半,由于环保、市容管理等因素,灯布喷绘的市场需求也在不断下降之中。
 
    产品趋同,整机利润下降,导致厂家更为注重墨水及配件上的利润,几个大的厂家如极限、金恒丰(猎豹)、奥威依靠其在喷头采购上的优势,维持着市场的强势地位,一定程度上,喷绘机的竞争,变成了喷头采购话语权的竞争。
 
    二、50寸到70寸的宽幅打印市场
    50英寸到74英寸的水性和弱溶剂喷墨打印市场,我们习惯称之为“写真”或“喷绘写真”,在这个市场上,2002年前以Novajet和惠普为 主,2002-2005年是罗兰(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)来自日本的品牌三足鼎立,每年加起来都有2000台以上的销售。
 
    而2006年到2009年,国产仿Novajet750的廉价热发泡机器充斥市场,最多时年销售至少10000台以上,价格最低时仅为4000多人 民币以内(约合600美元)一台,这一定程度上挤占了进口产品的市场,很长时间罗兰(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)的年销量都处在微 弱的下降中,直到2010年后,热转印印花市场的需求猛增,加上Mimaki通过在国内建工厂降低成本,才让其销量重回增长轨道中。
    但热发泡写真机市场昙花一现,很快消去,原因是自2009年后,国产的基于Epson微压电喷头的大幅面打印机的推出,由开始的天津丽彩等三五个公 司生产,两三年内很快扩张到现在的三五十个以上的厂家,销售价格也很快降低到现在的2万左右(进口同等产品的三分之一),在大幅面市场,压电技术的优势是 很明显的,原来郑州生产热发泡写真机的厂家也很快转向压电,不但令热发泡机器几乎从市场消失,也再次影响到Mimaki、罗兰、武藤他们。
 
    国产压电机的喷头来自从国外采购的桌面打印机,俗称“拆机头”,就在几个月前,Epson对其相应的桌面打印机喷头加密,几乎断了国产机器喷头的来 源,喷头市场价格马上成倍上涨,写真机也不得不涨价。但这个加密很快被解掉,相信Epson下一步还会再有其他的限制措施,道高一尺、魔高一丈的游戏,让 国产压电写真机的前途充满了迷雾。
 
    但是对于罗兰(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)三大家来讲,最大的挑战还不是国产机器,而是Epson于去年全面推出自己的60 寸系列写真机产品,2012年弱溶剂方案的S系列推出,2013年水性染料方案的B系列和分散染料墨水(热转印)F系列,这些产品,均采用了Epson最 新技术的TFP打印头,这种打印头比罗兰(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)此前所采用的喷头喷嘴密度提高一倍,成本更低,而这个喷头, 似乎Epson并没有计划提供给他们,对于这三大家而言,似乎已经开始了Epson喷头的替代之旅,但我相信前途会很艰辛。
 
    在60寸这个市场上,与国外不同的是,弱溶剂始终没有替代水性染料成为市场的主流,到目前也只占到市场的30%左右,成本的因素可能是首位,弱溶剂材料成本上并没有优势,覆膜的人工成本在中国还是微不足道。
 
    同样,机器的国产化也拉低了写真输出的价格,以目前在中国户内写真市场应用最多的“水性染料墨水+PP底材+冷裱膜”方案为例,输出价格只有10元 到15元(折合1.6—2.5美元),以85%的成品率计算,直接成本约为6元/平方米。每台机器每月打印到3000平米,毛利润只有12000元,在北 京地区,仅仅够两个人的人工指出,所以,除了极少数定位高端业务的制作公司,大部分发展好的输出公司都是有一定生产能力和业务规模的,如果一个公司这样的 机器有20台,每月6万平米的写真输出业务,其毛利润就可达到24万元,假设扣除10个人的工资6万元、200平米的房租2.5万元、设备折旧2万元以及 其他费用1.5万,每月还会有14万元的利润。
 
    也正是因为人工、房租成本的相对上升以及机器成本的相对下降,所以,所有的喷绘输出公司都面临资源配置的再平衡问题,因此,更快速度、高产能的机器就备受欢迎,最近武藤的1638、Epson的S50680备受青睐,就说明了市场这支看不见的手的力量。
 
    三、24寸-44寸的大幅面市场
    而在24寸-44寸的市场上,HP、Canon、Epson为主,总体市场在每年10000台以上,三个品牌的市场占有率大概为 60%,30%,10%,HP在传统的CAD/GIS领域占尽先机,Epson主要在影像和印刷打样的市场,佳能是最差的,目前为止还没有国内的机器冲 击,这可能是因为这个市场与桌面打印市场一样,设备厂商是依靠耗材来盈利,中国生产这样的机器并没有成本优势,同时,这个尺寸上对于精度要求很好,喷头来 源和机械的精度也是中国厂商所面临的困难。
 
四、基于UV墨水和平板的打印市场
    与国外同行一样,10多年来,国内同行们一直都很关注UV喷绘机,中国的厂家也很早就开发出此类产品,但直到2010年后,销售量才慢慢地增长起 来,至迄今为止,不管是国外的产品也好,还是国内的品牌也罢,都未成为市场主流,与溶剂喷绘机和水性写真机的销量形成巨大反差,最好的厂家,每年也就销售 两三百台的平板UV机,相对于溶剂机器和水性机器的销量而言,这连零头都不到。
 
    这首先是成本问题,UV打印最主要的替代应用是丝网印刷,但由于人工成本的原因,国内传统丝网的成本很低,像比较而言,UV打印的成本太高,当然最 近两三年,情况有所改变。同样,前问提到,国内溶剂墨打印的成本也很低,UV打印一样没有成本优势,除非国家出台强制性的法律,否则要全面替代溶剂打印还 为时太远。
 
    除了相对环保,UV的另外优势在于应用的广泛性,很多人看好“个性”市场,但大部分第一个吃螃蟹的,都失败了,那些靠UV赚到钱的,都是有成熟的批量业务的,这是值得研究的课题。

    2012年大幅面(含巨幅)喷墨打印市场(喷绘、写真行业)的规模,硬件设备、墨水、介质、配件与服务加起来的市场总额,内销部分(包括 进口)约在60-100亿元人民币,出口估计在10到20亿元人民币之间。像世界其它地区一样,这个市场每年都会有10%以上的增长,但是不同的机器之间。另外,中国市场与国外市场的最大区别,在于设备台数多而以低端产品为主,设备和介质(底材)价格大概是国际市场的一半左右,而墨水价格只有国际市场 的10%-20%,所以导致硬件设备、介质底材、墨水的比例与国际市场相差甚大。总的来讲,设备、墨水、介质和配件服务的市场比例大概为 18%:13%:63%:6%,介质底材占到市场总额的60%以上。



来源:互联网

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