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        【集萃網觀察】數字化的打印技術有不少種類,目前占市場主流的,無外乎噴墨和激光,在消費者的觀念里,激光打印速度快和打印成本低,而噴墨的優勢在于打印機便宜、打印介質更為寬泛。但這只是暫時的表象,隨著技術的不斷進步、商業模式隨市場競爭的改變,這一觀念再難持久。
     
        但從技術上來看,噴墨打印相比之于激光,首先,噴墨打印過程中噴頭與承印物是非接觸的,所噴之“墨”也非限于“墨水”,使之適用更為廣泛,如今已實用于包括服裝印花、醫療、快速成型制造(3D打印)等諸多嶄新領域;第二,噴墨打印是中國寬幅噴墨打印機市場歷史與現狀。
     
        數字化的打印技術有不少種類,目前占市場主流的,無外乎噴墨和激光,在消費者的觀念里,激光打印速度快和打印成本低,而噴墨的優勢在于打印機便宜、打印介質更為寬泛。但這只是暫時的表象,隨著技術的不斷進步、商業模式隨市場競爭的改變,這一觀念再難持久。
     
        但從技術上來看,噴墨打印相比之于激光,首先,噴墨打印過程中噴頭與承印物是非接觸的,所噴之“墨”也非限于“墨水”,使之適用更為廣泛,如今已實 用于包括服裝印花、醫療、快速成型制造(3D打印)等諸多嶄新領域;第二,噴墨打印是一個常溫過程,也不像激光打印那樣會產生臭氧,所以會更為綠色環保; 第三,隨著噴墨技術的進步,噴墨打印速度在不斷提升,打印成本也會低于激光打印,特別是大幅面打印,比之激光,在設備成本上具有很大的成本優勢,本文“大 幅面打印機”也是專指基于噴墨技術的大幅面打印機。
     
        第一臺噴墨打印機誕生于1976年,但直到80年代末90年代初,才真正走進辦公室和家庭,惠普是第一個推出大幅面噴墨打印機的,到了1995年美國Encad公司發布著名的NovajetPro50,標志著大幅面打印機時代的開始。
     
        噴頭
        如果將打印機比作PC,那么噴頭就是CPU,一臺PC的性能,很大程度上取決于所采用的CPU:品牌、型號、數量,打印機也完全一樣,噴頭的品牌、規格與數量,決定了打印機的性能。
     
        噴墨技術分為連續噴墨和按需噴墨(DOD)兩種,前者目前只用在柯達的數字印刷機上,市場上的絕大部分噴墨打印機都屬于按需噴墨技術,按需噴墨又分 為壓電和熱發泡兩類,熱發泡噴頭廉價、精度高,但其缺點也是顯而易見的:噴頭壽命短、只適用水性墨水,因之主要用于家庭和辦公室的紙張打印;而壓電噴墨是 利用陶瓷加上電壓后會變形的原理,直接將電壓轉換為機械壓力,工作在常溫下,也無需溶解在水中的氧氣幫忙,所以不但噴頭壽命長,而且可以適用各種類型溶劑 所生產的墨水。
     
        如圖所示,在按需噴墨打印技術的廠家中,Epson、Canon、HP等公司的最早設計主要是針對辦公打印領域,所以噴頭成本低但壽命短,而其他廠 家的噴頭壽命長但打印精度低,當初主要針對包裝打碼等領域,隨著技術的不斷進步,各家的噴頭越來越趨同,那就是:更高的噴射頻率、更高的噴孔密度、更多的 噴嘴、更長的壽命和墨水適應性。
     
        墨水
        拋開一些嶄新的特殊應用如食品、醫療、印刷電子、成型技術(3D打印)等不說,一般噴墨墨水的組分有兩部分,色料和溶劑,色料有染料(dye)和顏 料(pigment)兩類,做墨水的染料一般都是水溶性的,所以水性染料墨水較為穩定,色彩鮮艷,色域較廣,大部分采用染料墨水的打印機,配6色墨盒也就 能達到很好的色彩,但染料光耐牢度差,在戶內也就幾年,放在戶外場合,也許個把星期就會褪色;所以,如要在戶外環境應用,或需要在室內長久保存,就必須用 以顏料為色料的墨水。顏料不溶于水,要需要將其研墨到100納米量級的細小顆粒并采用特殊的分散工藝才能將其做成噴墨墨水,因此,它雖然光耐牢度高,但相 對而言,穩定性差,色域也是大大小于染料墨水,因之,大部分高端應用的大幅面打印機,都會用更多的魔水顏色來擴展色域。

        時間回到2000年前,市場上的大幅面打印機只有兩種:一種是幅寬50-74英寸,使用水性染料墨水的“寫真機”,這種大幅面打印機的精度,都可以 達到300DPI以上,接近照片效果,所謂寫真,是照片的意思。另外一種是幅寬3.2米或者5米,使用溶劑顏料墨水的“噴繪機”或者稱“大噴機”,其精度 比寫真效果要差不少,一個一個的墨點顆粒清晰可見,只能遠遠地掛在遠處觀看。寫真畫面一般做室內海報、展板、易拉寶等用途,水性墨水需要帶“涂層”的特殊 介質材料,打印完畢后,為了防水,還需要在外面做一層冷裱膜,成本不菲;戶外噴繪是直接打印在“燈箱布”上,實際上是尼龍的網格布兩面壓上很厚的PVC 膜,但只有有機溶劑為溶劑的墨水,才能直接打印在這樣的材料上,有機溶劑屬于有機揮發物質,對人體和環境都有害,并且這種燈箱布很難在自然界自然降解。
     
        UV墨并不是什么新東西,它的全稱是“UVCurableInk”,早在噴墨打印技術普及以前,就廣泛用在絲網印刷等領域,它同樣是以顏料為色料的 墨水,但其溶劑,主要成份是單體,在紫外光的照射下,這些單體發生聚合反應,分子量增大變為固態,顏料就被固定在聚合物中,而無需溶劑墨水那樣,需要等待 有機溶劑自然揮發到空氣中,因之更為環保。另一方面,由于無需有機溶劑與PVC介質的反應溶合,所以對于介質成本就無特別要求,有更廣泛的應用范圍,是傳 統絲網印刷的替代技術。2000年前后,我到美國參加ISA展覽會,就看到有不少廠家在展示UV打印的產品了。
        但UV打印不光設備昂貴,而且在當時,打印品質還無法媲美“寫真”效果,2002年9月,日本Mimaki推出了其第一代“弱溶劑 (eco-solvent)”大幅面打印機JV3-160,弱溶劑大幅面打印機也被稱為“戶外寫真”,采用的溶劑更為環保,顏料顆粒更細小,能用在寫真機 的噴頭上。除燈箱布外,它可以打印在其他有特殊涂層得介質上,由于弱溶劑墨水是顏料墨水,而且其介質涂層防水,打印完成后,無需像“寫真”一樣需要再覆 膜,生產工藝大為簡化。
     
        不管是UV墨水還是弱溶劑墨水,都沒有真正實現環保,墨水還是含有有機揮發物質,弱溶劑打印的介質依然需要涂層。2008年,惠普推出了基于新一代 噴墨墨水LatexInk的大幅面打印機,迄今為止,已經有超過15000臺此類機器安裝在全球各地,據悉其他廠家也有此類產品在計劃之中。

        Latex的英文原意是乳膠,其原理與我們涂墻的乳膠漆并無二致,含有水分、乳膠和其他有機成分的墨水被打印在介質上后,經過加熱,水分揮發,包含 顏料顆粒的乳膠形成薄膜,Latex打印技術,不但無需特殊涂層的介質,揮發出去的溶劑以水為主,與弱溶劑一樣,打印完后也無須再覆膜處理。Latex打 印技術最大的挑戰來自加熱帶來的穩定性問題。
     
        幅寬及應用:
        習慣上,將A3+及以下幅寬的打印機稱為桌面打印機(DesktopPrinter),而將此尺寸以上的,就是臺式或者寬幅打印機(LFP=largeformatpringter),這其中,按照其幅寬及不同的應用領域,又可分為四個種類:
     
        1.70寸以上的巨幅噴繪市場(Ultra-wideprinter),大多數為溶劑墨水(solventink),也叫"戶外噴繪"或者"大噴"。現在市場也有部分用UV墨水的卷到卷機器,用在戶外廣告噴繪方面。
     
        2.50寸到70寸的寬幅打印市場(largeformatpringter),也叫“寫真”或者“戶內寫真”市場,采用水性染料魔水或者弱溶劑魔水,精度高、無需覆膜,以噴繪店(Printforpay)的客戶為主。
     
        3.24寸-44寸的寬幅打印市場,水性染料墨水,用在CAD/GIS領域,或者水性顏料墨水,用在影像(Photo)、印刷打樣(proofing)及藝術品復制(Fineart)等領域。
     
        4.基于UV墨水的平板打印機市場,噴繪沒有涂層的材料,多種應用,以替代傳統絲網印刷為主。
     
        一、70寸以上的巨幅噴繪市場
        1997到2013,戶外巨幅噴繪行業在16年間經歷了一個過山車式的歷程,從發展、到繁榮,再到如今無可奈何花落去的困境。
     
        2000年以前,Vutek、Scitex、Nur三大品牌,以Vutek最為出色,設備價格都在20萬美元以上,最多的時候,每年在中國的設備銷 售有50臺以上。在中國的累計裝機總數有300-400臺。當時的噴繪價格,每平米幾十甚至上百元,很多公司在購買設備后,半年以內即可收回設備投資。
     
        巨幅打印機2000年前后開始國產化,以英國Xaar128和500噴頭的為主,主要的品牌有彩神Flora、雅色蘭YSL、飛行船Skyjet、泰威Tekwin等,其同等性能機器的售價只有進口產品的三分之一,因此迅速占領本地市場并銷往國外。
     
        技術在中國是擴散最快的,本地的產品迅速增長,在2005-2008年達到高峰,預計年產達10000臺以上,其中有半數左右出口海外,賽博、工 正、極限等品牌都是其中佼佼者,其他銷量較大的廠家還有力宇、金恒豐JHL、邁杰特MYJET等,在本地產品強大的壓力下,Vutek、Scitex、 Nur逐步淡出中國市場,唯一逆勢進入中國市場的是韓國DGI,DGI主要定位于車貼市場,幾年下來在中國累計有200臺左右的銷售。
     
        2007年后,被efi收購后的威特(Vutek)、以及被惠普收購后的賽天使(Sciex)再次回到中國市場,重新占據最高端市場,但其銷量,每 年也就幾十臺,無法與國內廠家動輒幾千臺的銷量相比較。2010年后,出于銷量和環保的原因,他們先后都停止了溶劑墨打印機的生產。
     
        從2005年起,中國的產品也趨向于應用柯尼卡(Konica)、精工(Seiko)、Spectra等高精度的噴頭。盡管臺數很多,也占到全球總 出貨量很大的分額,但是單價很低,國內上百個廠家的產值加起來,可能也無法與國外的一個大廠商如惠普的產值相比。激烈競爭的結果首先是利潤的下降,因此國 內廠家越來越少地投入研發,緊接著2008年后銷量也開始下降,因為出口逐步減少,國內市場也趨向飽和。銷量下降,價格競爭進一步加劇,目前3.2米寬、 8個柯尼卡噴頭的價格下降到4萬人民幣左右。值得注意的是,盡管市場萎縮、競爭慘烈,但依然不斷有后來者加入競爭,其中不乏成功者如廣東晶匯。
     
        設備的降價很快導致裝機量的過剩,將過度的競爭延伸到噴繪市場,每平米燈布輸出價格低到7元人民幣(約合0.95美元),其中耗材成本就占去一半,由于環保、市容管理等因素,燈布噴繪的市場需求也在不斷下降之中。
     
        產品趨同,整機利潤下降,導致廠家更為注重墨水及配件上的利潤,幾個大的廠家如極限、金恒豐(獵豹)、奧威依靠其在噴頭采購上的優勢,維持著市場的強勢地位,一定程度上,噴繪機的競爭,變成了噴頭采購話語權的競爭。
     
        二、50寸到70寸的寬幅打印市場
        50英寸到74英寸的水性和弱溶劑噴墨打印市場,我們習慣稱之為“寫真”或“噴繪寫真”,在這個市場上,2002年前以Novajet和惠普為 主,2002-2005年是羅蘭(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)來自日本的品牌三足鼎立,每年加起來都有2000臺以上的銷售。
     
        而2006年到2009年,國產仿Novajet750的廉價熱發泡機器充斥市場,最多時年銷售至少10000臺以上,價格最低時僅為4000多人 民幣以內(約合600美元)一臺,這一定程度上擠占了進口產品的市場,很長時間羅蘭(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)的年銷量都處在微 弱的下降中,直到2010年后,熱轉印印花市場的需求猛增,加上Mimaki通過在國內建工廠降低成本,才讓其銷量重回增長軌道中。
        但熱發泡寫真機市場曇花一現,很快消去,原因是自2009年后,國產的基于Epson微壓電噴頭的大幅面打印機的推出,由開始的天津麗彩等三五個公 司生產,兩三年內很快擴張到現在的三五十個以上的廠家,銷售價格也很快降低到現在的2萬左右(進口同等產品的三分之一),在大幅面市場,壓電技術的優勢是 很明顯的,原來鄭州生產熱發泡寫真機的廠家也很快轉向壓電,不但令熱發泡機器幾乎從市場消失,也再次影響到Mimaki、羅蘭、武藤他們。
     
        國產壓電機的噴頭來自從國外采購的桌面打印機,俗稱“拆機頭”,就在幾個月前,Epson對其相應的桌面打印機噴頭加密,幾乎斷了國產機器噴頭的來 源,噴頭市場價格馬上成倍上漲,寫真機也不得不漲價。但這個加密很快被解掉,相信Epson下一步還會再有其他的限制措施,道高一尺、魔高一丈的游戲,讓 國產壓電寫真機的前途充滿了迷霧。
     
        但是對于羅蘭(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)三大家來講,最大的挑戰還不是國產機器,而是Epson于去年全面推出自己的60 寸系列寫真機產品,2012年弱溶劑方案的S系列推出,2013年水性染料方案的B系列和分散染料墨水(熱轉印)F系列,這些產品,均采用了Epson最 新技術的TFP打印頭,這種打印頭比羅蘭(Roland)、Mimaki、武藤(Mutoh)此前所采用的噴頭噴嘴密度提高一倍,成本更低,而這個噴頭, 似乎Epson并沒有計劃提供給他們,對于這三大家而言,似乎已經開始了Epson噴頭的替代之旅,但我相信前途會很艱辛。
     
        在60寸這個市場上,與國外不同的是,弱溶劑始終沒有替代水性染料成為市場的主流,到目前也只占到市場的30%左右,成本的因素可能是首位,弱溶劑材料成本上并沒有優勢,覆膜的人工成本在中國還是微不足道。
     
        同樣,機器的國產化也拉低了寫真輸出的價格,以目前在中國戶內寫真市場應用最多的“水性染料墨水+PP底材+冷裱膜”方案為例,輸出價格只有10元 到15元(折合1.6—2.5美元),以85%的成品率計算,直接成本約為6元/平方米。每臺機器每月打印到3000平米,毛利潤只有12000元,在北 京地區,僅僅夠兩個人的人工指出,所以,除了極少數定位高端業務的制作公司,大部分發展好的輸出公司都是有一定生產能力和業務規模的,如果一個公司這樣的 機器有20臺,每月6萬平米的寫真輸出業務,其毛利潤就可達到24萬元,假設扣除10個人的工資6萬元、200平米的房租2.5萬元、設備折舊2萬元以及 其他費用1.5萬,每月還會有14萬元的利潤。
     
        也正是因為人工、房租成本的相對上升以及機器成本的相對下降,所以,所有的噴繪輸出公司都面臨資源配置的再平衡問題,因此,更快速度、高產能的機器就備受歡迎,最近武藤的1638、Epson的S50680備受青睞,就說明了市場這支看不見的手的力量。
     
        三、24寸-44寸的大幅面市場
        而在24寸-44寸的市場上,HP、Canon、Epson為主,總體市場在每年10000臺以上,三個品牌的市場占有率大概為 60%,30%,10%,HP在傳統的CAD/GIS領域占盡先機,Epson主要在影像和印刷打樣的市場,佳能是最差的,目前為止還沒有國內的機器沖 擊,這可能是因為這個市場與桌面打印市場一樣,設備廠商是依靠耗材來盈利,中國生產這樣的機器并沒有成本優勢,同時,這個尺寸上對于精度要求很好,噴頭來 源和機械的精度也是中國廠商所面臨的困難。
     
    四、基于UV墨水和平板的打印市場
        與國外同行一樣,10多年來,國內同行們一直都很關注UV噴繪機,中國的廠家也很早就開發出此類產品,但直到2010年后,銷售量才慢慢地增長起 來,至迄今為止,不管是國外的產品也好,還是國內的品牌也罷,都未成為市場主流,與溶劑噴繪機和水性寫真機的銷量形成巨大反差,最好的廠家,每年也就銷售 兩三百臺的平板UV機,相對于溶劑機器和水性機器的銷量而言,這連零頭都不到。
     
        這首先是成本問題,UV打印最主要的替代應用是絲網印刷,但由于人工成本的原因,國內傳統絲網的成本很低,像比較而言,UV打印的成本太高,當然最 近兩三年,情況有所改變。同樣,前問提到,國內溶劑墨打印的成本也很低,UV打印一樣沒有成本優勢,除非國家出臺強制性的法律,否則要全面替代溶劑打印還 為時太遠。
     
        除了相對環保,UV的另外優勢在于應用的廣泛性,很多人看好“個性”市場,但大部分第一個吃螃蟹的,都失敗了,那些靠UV賺到錢的,都是有成熟的批量業務的,這是值得研究的課題。

        2012年大幅面(含巨幅)噴墨打印市場(噴繪、寫真行業)的規模,硬件設備、墨水、介質、配件與服務加起來的市場總額,內銷部分(包括 進口)約在60-100億元人民幣,出口估計在10到20億元人民幣之間。像世界其它地區一樣,這個市場每年都會有10%以上的增長,但是不同的機器之間。另外,中國市場與國外市場的最大區別,在于設備臺數多而以低端產品為主,設備和介質(底材)價格大概是國際市場的一半左右,而墨水價格只有國際市場 的10%-20%,所以導致硬件設備、介質底材、墨水的比例與國際市場相差甚大。總的來講,設備、墨水、介質和配件服務的市場比例大概為 18%:13%:63%:6%,介質底材占到市場總額的60%以上。



    來源:互聯網

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