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      市場動態

      噴墨打印市場:現狀與未來

      發布時間: 2013-09-04

      作者: 樊俊耀

      噴墨打印以其低成本、高品質、適用介質廣泛等特性,正在成為繼靜電成像技術后又一主流的數碼圖文打印/印刷方式,盡管2008年的經濟危機,給全球經濟以不小的打擊,數碼印刷/打印領域也不能幸免,但是有關廠家并沒有停止在噴墨打印頭、噴墨介質、墨水等相關技術上的持續投入,幾乎每年,都有重要的技術進展和新產品推出。


      (噴墨打印對于傳統輸出方式的替代性)




      時至今日,經濟危機的陰云并未完全消散,但我們有理由相信,隨著噴墨打印技術的不斷進步,它將取得更為廣泛的應用前景,進入越來越多的印刷領域。本人針對近期噴墨應用市場的情況做一個小小的盤點。



      (全球市場傳統與數碼應用增長率比較)



      一、傳統應用:

      影像與藝術品復制市場

      隨著數碼相機的普及,盡管照片的拍攝量每年都在成倍增加,但是照片的輸出量進十年來一直徘徊不前,電腦、數碼相框、手機、Ipad等的不斷普及,使人們對于照片印出的需求銳減,但照片輸出絕對量并沒有明顯減少,畢竟,實物照片是液晶屏幕不可完全取代的。

      總量雖相差無幾,但所輸出照片的格式變化卻很大,6寸照片迅速減少,而照片書(Photo book)、大幅面照片上升很快,照片越來越少了其 “紀念”的意義,而承載了更多的“裝飾與藝術” 功能。



      (不同的照片輸出方式演變)


      十年來,輸出照片的方式,也由單一的銀鹽沖印,演化為沖印、噴墨打印、熱升華打印三足鼎立的局面,熱升華打印主要在證件照、旅游景點立等可取、kiosk市場;而噴墨打印則在大幅面照片、藝術品復制和家庭打印市場。

      在家里噴墨打印照片的好處是隨意性、私密性和介質種類的多樣性,大都使用配有耐光染料墨水的桌面照片打印機或者多功能打印機,這些打印機的價格極其低廉,唯一的問題是墨水的價格,原裝耗材的照片打印成本要遠遠高于銀鹽沖印,對于成本敏感的客戶,好在有兼容耗材可以選擇。

      在沖印連鎖店、婚紗影樓等專業影像輸出機構,它們的輸出設備多是銀鹽傳統沖印與噴墨打印的組合,大幅面的照片輸出用配有水性顏料墨水的大幅面打印機,Epson等品牌也認證了不少自己的連鎖店--“愛普生藝術微噴工作室”。

      值得一提的是,繼諾日士推出基于噴墨打印技術的“干式沖印機”后,富士膠片也步其后塵,在去年的Fotokina上推出富士的噴墨沖印機,這是不是意味著這些銀鹽影像巨頭會逐步放棄傳統的銀鹽沖印技術?不得而知。

      藝術品復制市場增長非常之快,曾幾何時,雅昌的復制繪畫只會在博物館露面,短短幾年時間后,她就完成了由“藝術品”到“藝術裝飾品”的過渡,“飛入尋常百姓家”,每個月,杭州開源藝術、美盛經典都有幾個貨柜的復制繪畫運往歐美的超市銷售。而在這個領域,大幅面噴墨打印機和水性顏料墨水是不二選擇,因為顏料墨水,能保證幾十年甚至上百年不褪色。



      (杭州開源的國畫復制品展廳)


      廣告噴繪市場

      廣告噴繪是噴墨打印技術最先進入的領域,在西方國家,由于環保要求,目前廣告噴繪主要是UV固化打印和環保溶劑打印,而在中國,由于成本原因,戶內廣告依然以“水性染料墨水+PP介質+冷裱膜”方案為主;而戶外廣告則由“溶劑墨水+燈箱布”方案獨霸。

      但無論如何,環保將會是未來很多年廣告噴繪市場面臨的主要問題,比如,墨水工廠考慮如何減少VOC(有機物排放)、選擇更有利于環境的有機溶劑、如何減少對墨水工廠、噴繪公司和展示空間內人員的危害,更為安全的材質也會越來越多,特別是在防火性能和張貼后的低VOC排放方面。

      總體的趨勢還是用水性的和紫外線(UV)固化墨水來替代溶劑墨水,目前包括聯創佳藝在內的幾家公司都推出了乳膠墨水(惠普注冊了latex商標,有些廠家就干脆叫“萬能墨水”),這樣的水性墨水可以打印在沒有涂層的普通材料如壁紙、銅版紙上,但這還只能算初級產品,需要改進提高,比如降低加熱溫度、提高附著力、改善色彩等。

      UV固化噴墨打印機最早出現在2000年前后,它對溶劑墨和傳統絲網印刷是一個挑戰,但是UV技術也有自身的問題,比如UV墨水的色彩趕不上溶劑墨水,UV墨水與燈箱布等材料的粘結力也不夠等,這些都在影響UV墨水對于溶劑墨的替代;普通UV燈由于發熱、壽命短等原因,逐步被冷光源LED-UV取代,如何提高LED-UV的固化速度就變成另外一個問題。

      設備方面乏善可陳,值得一提的是,國內不少廠家都開發出了與Roland、Mimaki、武藤一樣基于Epson壓電噴頭的寫真機,會對前述三家的市場壟斷形成沖擊。

      辦公打印市場

      桌面彩色噴墨打印機和多功能打印機是辦公室和家庭最主流的打印機型,盡管噴墨打印機的價格比彩色激光打印機要低得多,同時其打印成本也可能低于彩色激光,但是辦公室大部分的打印作業還是由激光打印機完成,這有使用習慣的問題,也有彩色噴墨打印機的速度和在普通打印紙上打印品質與激光有差距的關系。

      但這個情況不會持續太久,在今年初拉斯維加斯的消費展上,聯想高調宣布成為Memjet的中國合作伙伴,5月初,就迅速地推出了基于Memjet噴墨技術的噴墨打印機RJ600N,為了宣示其高速度,這款噴墨打印機被命名為“光墨打印機”,就在寫本文的今天,韓國LG也推出幾乎完全一樣的LG Machjet JPP6010N,打印速度每分鐘60頁,分辨率1600X800DPI,而聯想的RJ600N,同時具備1600x1600DPI的打印精度。



      (MEMJET打印頭組件)


      Memjet是全球噴墨打印領域的一批黑馬,也是噴墨領域新增專利最多的公司,這是世界首款相當于A4幅寬的大寬度打印頭,每個打印頭上有70000個噴嘴,噴嘴密度達到每英寸1600個,其噴嘴密度也是全球最高的,也就是說,不用噴頭移動,就可以實現1600DPI的打印精度,有了具備single pass的噴頭精度,也就具有了比激光更高的打印速度、更好的打印品質,以及超低的打印成本。

      Memjet會不會真的成為辦公領域激光打印機的終結者?讓我們拭目以待。

      (LG Machjet JPP6010N )


      商業印刷市場

      商業用途的打印機要求噴墨打印速度能夠達到與孔版印刷或者靜電成像技術一樣的打印速度,要達到如此高的速度,墨水的干燥就是個問題,針對平張紙打印,惠普和理想(RISO)分別拿出了各自的解決方案,惠普MFP CM8060采用了“粘合劑—水性顏料墨水—加熱器”的組合方案,而理想(RISO)采用的則是沒有加熱器的“溶劑墨水+普通”紙方案,顯然惠普的latex技術更勝一籌:第一步,打印機會給沒有涂層的普通打印介質上上一層透明的粘合劑,然后latex墨水在打印于其上,最后加熱器加熱讓少量的水分揮發,墨水“成膜”,這種打印方式的缺點是需要加熱讓水分揮發,但是非常低“綠色環?!?。



      (latex技術原理)


      在標簽和包裝領域,基本都應用UV固化打印技術,掃描式的打印機速度較低,集成有切紙和淋膜功能,可以打印三維浮雕效果的標簽;更高速的single pass標簽打印機可以代替UV柔性版和UV凸版印刷機。不過目前UV標簽打印機的速度依然難以完全滿足包裝行業的要求,另外,色域、墨水牢度、成本等也為專業人士擔心。

      商業打印領域的焦點在高速寬幅數碼印刷機,全球只有少數幾家公司擁有此種技術,市場能見到的主要的機型有大日本網屏的TruepressJet520,日本宮腰的MJP系列,東京Kikai的Jetreader,惠普的Webpress T300,柯達的Prosper5000XL等,此類卷紙印刷機的主要應用在直郵、帳單、書報出版、促銷廣告等方面,以宮腰的MJP20F為例,在1200X1200DPI精度下,速度可達每分鐘250米,打印幅寬541毫米。

      值得注意的是,在上一屆DRUPA展會上,北大方正展出了其自主研發的高速數碼印刷機,目前已經在市場上銷售,速度為每分鐘75米,可以雙面同時打印,該機采用了日本松下噴頭,據說更高速度的機型正在研發中。

      噴墨印刷機相比于激光等靜電成像印刷機,不但在幅寬上有優勢,在印刷介質也能更加多樣化,但客戶更多地擔心印刷成本和設備運行的穩定性,這需要生產廠家關注,同時也要進一步提高印刷品質。



      (富士膠片的Jetpress720高速印刷機)


      平張高速印刷機主要有大日本網屏的TruepressJetSX,富士膠片的Jetpress720,他們主要是替代傳統的凸版印刷機,相比于后者,有更高的印刷質量,以及批次之間、同一批次的不同印張之間的一致性。

      其實純就質量而言,凸版印刷與數碼噴墨印刷相比也是各有千秋,噴墨的圖像過渡和文字邊沿更加平滑,但是銳度比凸版印刷要差,我們知道,噴墨印刷品質首先取決于墨點的大小和噴頭的物理分辨率,盡管受到噴頭的限制,但還是其他途徑進一步提升印刷品質。


      (噴墨印刷與凸版印刷品質對比)


      商業用途的噴墨印刷系統最大的挑戰是成本,主要是墨水成本,盡管噴墨印刷系統更為簡單,墨水的穩定性需要重點關注。

      數碼印花市場

      印花是非常大的傳統產業之一,全球每年的印花量超過400億平米,其中一半以上的生產在亞洲,而這一半之中,又有一大半分布在我國。相比于傳統印花,數碼印花以其小批量成本低廉、生產周期短、印花品質高、低能耗低排放而具備無以倫比的優勢,被認為是噴墨打印下一個潛在的主要應用領域。


      (傳統與數碼印花市場的地理分布)


      數碼印花機并不是新東西,早在十多年前噴墨技術剛剛商業化的時期,Encad、佳能等公司就已經推出了他們的噴墨印花機,此后,日本MImaki基于愛普生壓電噴頭的TX3在全球實現了很好的銷售業績。但是,這些機器,速度只有每小時幾個或者十幾平米,僅僅能夠滿足打樣和定制之用。

      (意大利MS的JP-6數碼印花機)


      過去的2010年,才是數碼印花時代的開始,意大利MS公司公布了其基于日本京瓷公司噴頭的全新數碼印花機(Kyocera噴頭是目前最為先進的工業級壓電式噴墨打印頭,每個噴頭有2656個噴嘴,噴嘴密度達每英寸600個),實際印花速度可達370延米,是全球第一臺“生產級”的數碼印花機,也是數碼印花的里程碑,柯尼卡美能達、杜邦、Zimmer、Reggiani等公司也都推出了其高速印花設備,同時,亨斯邁、杜邦、Dystar等公司也都推出并完善了其數碼印花墨水,由此,昭示了數碼印花進入批量生產的時代。
      國內,除了知名度較高的宏華外,已陸續有幾個廠家也進入到數碼印花設備的研發生產領域。

      二、特殊應用

      噴墨打印技術是人類20世紀最偉大的發明之一,我常對人講,也許不久的將來,InkJet一詞中的Ink,應該換成別的詞匯,因為未來噴頭中噴出來的,大多已經不是墨水了。噴墨打印技術能應用于很多非傳統領域,主要是基于很多其他物質都可以被做成“墨水”,如各種導電有機化合物、納米金屬分散劑、醫用物質等,通過改變他們的微結構、應用分散技術,把他們做成“墨水”,用特制的噴墨打印設備打印出來,再通過儀器做沉積,就可以生成不同的物體。

      電路打印

      電路打印,特別是把有機化合物打印在柔性的材料上,是噴墨系統一個非常重要的應用領域??梢源蛴〉挠校簩Ь€、傳感器、光學器件(濾光鏡、光反射鏡、透鏡、光傳感器、發光物質等)以及液晶屏驅動模塊等。

      電路打印總體上還處于研究階段,對于每一個具體的應用,都需要解決很多具體的問題。


      (電路打印樣品)


      (金屬墨水的工作原理)



      生物醫療

      生物醫療的打印應用包括生物分子、細胞、DNA和組織的三維模型,生物材料非常昂貴,而且不能混入任何雜質,噴墨打印在生物和醫療領域,是作為生成精細模板的工具引入的,生成生物三維模型所要求的條件,與噴墨打印的特性非常吻合:高純度的昂貴的材料、非接觸式、發生化學反應等。

      (三維打印得人體骨骼)


      圖中所示為日本學者鄭雄一所做的人體骨骼,據最新報道,美國已經有商業化利用此項技術培養出人造器官:腎臟、膀胱等。


      主要參考文獻:《Next generation Ink-jet Printer and Potentiality》,作者:野口弘道《日本印刷學會志》2011第48卷


       
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