喷墨打印头市场现状及展望

＆Ｍ　ＥＴ　喷墨打印头　市场现状及展望　文／刘成芳　我国对工业喷墨打印头有巨大的市场需求，为改变当前全部产品依赖　进口，受制于人的局面，在政策利好的情况下，国内企业需要奋发图　强，加大科研攻关力度以尽早开发出具有自主知识产权的喷墨打印头　产品。　作为数字ＥＯ￣ＪＪ技术的一个分支，　问题。本文以国内外喷墨Ｅｐ￣ｆＪ技术　的市场前景为参照，分析我国喷墨　方面的局限，在很长一段时间内，　喷墨印刷技术主要以“喷墨打印机”　喷墨印刷自２００８年以来快速发展，　现已成为印刷市场最受关注和最具　打印头市场的现状及走势。需要注　的形式应用于办公和家用领域，在　工业领域应用空间有限。后来随着　潜力的新兴印刷方式之一。以ｄｒｕｐａ　意的是为与喷墨打印相区分，本文　２００８为起点，为了抓住喷墨印刷发　展的机遇。国内外企业纷纷加大在　论述的主要是工业喷墨印刷及相应　喷绘机的诞生，喷墨印刷技术开始　打印头市场。　被应用于户外广告制作，逐渐在工　业化应用市场取得一席之地，但仍　这一领域的产品研发和推广力度，　在国内以北大方正为代表的企业在　喷墨印刷设备研发方面也取得了很　全球工业喷墨印刷市场　发展历程及展望　１．喷墨印刷技术发展历程　未进入主流印刷市场。　喷墨印刷技术正式步入主流印　大进展。然而由于喷墨印刷的核心　技术喷墨打印头生产制造工艺为少　刷市场的标志是ｄｒｕｐａ　２００８。在本届　喷墨印刷技术最早出现于２０世　展览会上，以惠普、柯达、爱克发、　数国外公司所垄断，我国喷墨设备　纪６０年代，至８０年代中期随着技　北大方正为代表的几十家企业展出　制造企业普遍面临核心技术缺乏带　术的逐步成熟，第一台商业喷墨打　了各自的喷墨印刷机产品，本届展　来的发展后劲不足，竞争力不强的　印机正式诞生，但由于速度和质量　会也因此被称为“喷墨ｄｒｕｐａ”。自　７６中国印刷．２０１４第３期　圃　此以后，原本被冠以“低质量、低　速度”标签的喷墨印刷技术正式进入　主流印刷市场的视野，并由于在质　量和速度方面的快速提升以及广泛　墨印刷技术在高科技领域的应用，　主要采用喷印技术将导体、半导　３．全球工业喷墨印刷市场现状　及前景　体、绝缘体、高分子聚合物等电子　据印刷业咨询机构Ｓｍｉｔｈｅｒｓ　Ｐｉｒａ　材料准确打印到所需位置，制成印　公司发布的报告显示，２００５年全球　的市场适应性逐渐成为最具市场潜　刷线路板、液晶显示屏、ＲＦＩＤ标　工业喷墨印刷市场总产值约为１６９　力的Ｅｐ￣，Ｊ方式之一。　２．工业喷墨印刷的主要应用领域　签、光电池等高科技产品。近年　亿美元，２００９年达到２６８亿美元，　来，随着智能手机、液晶电视、平　２０１１年达到３３４亿美元，约占印刷　板电脑等电子产品的流行，喷墨印　刷技术在印刷电子领域的应用潜力　业总产值的４．２％，预计２０１１～２０１７　（１）户外广告：户外广告喷绘是　喷墨印刷技术最早进入的工业领域　年问喷墨印刷市场年均复合增长率　约为１２．４％，到２０１７年市场总产值　　之一。相对其他领域，户外广告对　十分可观。印刷精度和印刷速度的要求不高，　因而较早采用喷墨印刷。目前户外　广告喷绘的市场已经十分成熟，并　且随着全球城市化水平的不断提高，　（５）纸品印刷：纸品Ｅｐ￣，Ｊ之前主　将达到６７３亿美元，在印刷业总产　要采用胶印、凹印、柔印、网印及　值中的比例将达到７％。详见图１。　静电数字ＥＮ￣，ｊ等印刷工艺，近年来　喷墨印刷技术的优势逐渐为Ｅｐ￣，Ｊ企　业所接受，在出版物、标签、包装　我国工业喷墨印刷　市场规模继续呈现上升趋势。　（２）陶瓷喷印：喷墨印刷技术　市场发展情况　喷墨印刷技术进入我国是在２０　等领域，喷墨印刷技术已经占据了　一在陶瓷领域的应用近＋年来呈快速　增长态势。相对于传统加工工艺，　喷墨印刷技术为陶瓷生产提供了成　定的市场份额，并将继续呈现增　世纪８０年代中后期，最初用户主　要是部分政府部门和大型企业。进　长态势。　本更低、质量更高的选择，同时　可以使产品更具创意，满足客户的　个性化需求。据《Ｃｅｒａｍｉｃ　Ｗｏｒｌｄ　５９９　６７３　Ｒｅｖｉｅｗ》杂志统计，目前全球有约　９０００条陶瓷生产线，其中约一半在　中国。　（３）纺织印花：纺织印花原来主　要采用丝网印刷工艺，近年来逐步　开始采用喷墨印刷技术。纺织工业　３３４　３７５４２２　。。——　４７４　规模庞大，而我国是全球最大的纺　织品生产国。据国家统计局数据显　示。２０１２年我国规模以上纺织企业　工业总产值达到５．７８万亿元，同比　增长１２．３％，这为喷墨印刷技术的　发展提供了巨大的空间。　（４）印刷电子：印刷电子是喷　图１　２０１１－２０１７年全球喷墨印刷市场总产值增长情况（单位：亿美元）　（数据来源：根￣ＳｍｉｔｈｅｒｓＰｉｒａ￣ｘ－相关数据推算）　此外，喷墨印刷技术在家居装　入９０年代以后，一方面是喷墨打印　饰、会议展览，乃至新兴的３Ｄ打　机在办公和家用领域快速普及，另　印等领域也得到不同程度的应用。　一方面随着喷绘机的应用，喷墨印　中国印刷・２０１４第３期７７　＆Ｍ　刷技术在工业领域的应用逐渐增多。　进入２０００年以后，从数字打样开始　喷墨印刷技术在印刷领域的应用日　渐广泛，尤其是２００８年以后随着技　喷墨印刷技术的主要行业产值规模　在世界上遥遥领先，因而我国工　业喷墨印刷市场规模在世界上亦处　全球工业喷墨打印头　市场格局分析　１．喷墨打印头的类型　于领先位置。据印刷业咨询机构　工业喷墨印刷技术应用领域的　不断拓展提升了市场对喷墨印刷机　的需求，而喷墨打印头作为喷墨印　术的成熟，喷墨印刷技术开始在各　Ｓｍｉｔｈｅｒｓ　Ｐｉｒａ公司发布的报告显示。　个工业领域崭露头角。　我国应用工业喷墨印刷技术的　进程与世界主流市场基本同步，应　２０１０年我国工业喷墨印刷市场总产　值约为７２亿美元，到２０１５年预计　刷机的核心部件对印刷质量、速度　将达到１２２亿美元，占全球市场的　和幅面起着决定性的作用。是影响　喷墨印刷机性能的关键。　用领域也基本一致。目前工业喷墨　２０％以上。　印刷技术在我国的主要应用领域同　样是户外广告、陶瓷喷印、纺织　印花、印刷电子、纸品印刷、家　庞大的喷墨印刷市场使我国既　根据工作原理，喷墨打印头可　以分为连续喷墨和按需喷墨两大类。　成为工业喷墨印刷设备的主要消费　国，又成为工业喷墨印刷设备的主　连续喷墨打印头的工作原理是使导　居装饰等。从各个领域的应用情况　要制造国，从我国每年喷墨印刷设　电墨水在一个闭合回路内形成连续　来看，工业喷墨印刷技术在户外广　告领域的应用最为成熟，在陶瓷喷　备（不含喷墨打印机）的进出口情　流动，墨水在压力作用下于电谐振　况就可见～斑。据海关总署数据，　器内形成一种稳定、连续、均匀的　印、纸品印刷领域的应用正在快速　２００８～２０１２年我国累计进口喷墨数　微小墨滴流。这些墨滴靠电场偏转　提升，在纺织印花、印刷电子领域　的应用刚刚起步，还有很大的提升　空间。　由于我国人口众多，内需市场　庞大，同时是全球制造业基地，陶　字印刷机７９．９８万台，金额达９．７１　到基质特定的区域或通过一个导流　亿美元，出口喷墨数字印刷机６０．６９　槽回流到墨盒。这类喷墨打印头由　万台，金额达１６．６４亿美元。其中　于墨水浪费较大，墨点很难做小，　因而只为个别品牌的喷墨印刷机所　采用。　２０１２年一年我国喷墨数字印刷机年　出口量就达到２３．３６万台，金额达　瓷、纺织、印刷电子等应用工业　６．３３亿美元。详见图２。　按需喷墨打印头又可分为热发　泡和压电式两类。热发泡喷墨打印　头利用薄膜电阻器，在墨水喷出区　将墨水瞬间加热至３００℃以上，形　成无数微小气泡，气泡以极快的速　度（小于１０微秒）聚集为大气泡并　扩展，迫使墨滴从喷嘴喷出。热发　泡喷墨打印头价格较低、精度较高，　但使用寿命短且只能使用水性墨水，　因此主要用于家庭和办公打印。压　电式喷墨打印头是将压电陶瓷放置　２０１２丘　到打印头喷嘴附近，压电陶瓷在两　端电压变化作用下具有弯曲形变的　特性，当图像信息电压加到压电陶　４２　２ｏｏ８－２ｏ１２年我国喷墨数字印刷机进出口情况（单位：万台）　（数据来源：海关总署）　７８中国印刷．２０１４第３期　圈　瓷上时，压电陶瓷的伸缩振动变形　随着图像信息电压的变化而变化，　并使墨水从打印头的喷孔中喷出。　压电式喷墨打印头使用寿命长，而　且墨水适应性广，但价格相对较高，　主要应用于工业喷墨印刷领域。　２．全球工业喷墨打印头市场前景　以压电式为主的工业喷墨打印　头市场主要形成于２０００年之后，在　■　■　图３　２０１２～２０１７年全球工业喷墨印刷硬件及耗材市场规模情况（单位：亿美元）　（数据来源：根据美国Ｂｃｃ公司相关数据推算）　市场发展初期，英国赛尔（ＸＡＡＲ）　公司在市场上一家独大，据《印刷　杂志》报道，２００５年赛尔公司销售　额约为９０００万美元，约占全球市　伦敦证券交易所上市。赛尔公司主　要设计、开发和生产压电式喷墨打　场份额的９０％。以此推算２００５年，　　全球工业喷墨打印头市场总量约为１　印头，早期主要业务是转让专利权，亿美元。　陶瓷喷印和家居装饰行业。　（２）富士胶片Ｄｉｍａｔｉｘ公司　富士胶片Ｄｉｍａｔｉｘ公司的前身　Ｓｐｅｃｔｒａ公司成立于１９８４年，总部　多家日本公司均购买了其专利使用　Ｔ公司后　位于美国加州，２００６年被日本富士　另据美国市场研究公司ＢＣＣ的　权。１９９９年在兼并瑞典ＭＩ胶片公司收购后改为现名。富士胶　调查报告指出。在２０１２年全球工　建立了自己的生产基地，目前在瑞　业喷墨印刷硬件及耗材１９亿美元　典和英国拥有两个生产基地。赛尔　的市场总量中，以打印头为主的硬　公司早期产品主要面向广告喷绘行　片Ｄｉｍａｔｉｘ主要生产高性能压电式　喷墨打印头，其特点是技术全面，　件约占３０％，即５．７亿美元。预计　业，具有较高市场占有率，后受到　是目前唯一可以满足各类喷墨打印　在２０１２～２０１７年间工业喷墨印刷硬　低价产品冲击，产品重点逐渐转向　要求的供应商，但由于产品售价较　件及耗材市场的年均复合增长率高　达３０．８％，市场规模将达到７４亿美　元，其中以打印头为主的硬件所占　比例将降至２６％，即约１９亿美元。　以此推算２０１２～２０１７年间全球工业　喷墨打印头的年均复合增长率约为　２７．２％。增长速度惊人。详见图３、　图４。　３．主要工业喷墨打印头制造商　（１）赛尔公司　赛尔公司成立于１９９０年，是全　球领先的独立工业喷墨打印头供应　商，总部位于英国剑桥，１９９７年在　图４　２０１２～２０１７年全球工业喷墨打印头市场发展预测（单位：亿美元）　（数据来源：根据美国Ｂｃｃ公司相关数据推算）　中国印刷－２０１４第３期７９　阿＆Ｍ燃Ｅ　高，应用受到一定限制。富士胶片　公司Ｄｉｍａｔｉｘ的产品采用了一种被　称为共享顶（Ｓｈａｒｅ　Ｒｏｏｆ）的技术，　织用喷墨打印头，而赛尔本身并不　造工艺，在制造成本上具有优势，　生产这类产品。ＳＩＩ　Ｐｒｉｎｔｅｋ的产品　并且能够更好地适应不同品牌、不　价格便宜，但由于工作频率低以及　同黏度的墨水，具有改变墨滴大小　的能力，能够使印刷质量获得明显　提升。目前，柯达Ｓｔｒｅａｍ喷墨打印　头主要用于其最新的Ｐｒｏｓｐｅｒ喷墨印　所有喷嘴可以同时喷射，因此印刷　寿命短。主要应用于中低端市场。　速度较快。　（６）兄弟一京瓷（Ｂｒｏｔｈｅｒ　（３）柯尼卡美能达（Ｋｏｎｉｃａ　Ｋｙｏｃｅｒａ）公司　Ｍｉｎｏｌｔａ）喷绘科技公司　日本兄弟（Ｂｒｏｔｈｅｒ）公司购买　刷机。　了赛尔及Ｓｐｅｃｔｒａ公司的专利使用权　（９）惠普公司　近几年，惠普公司研发了基　柯尼卡美能达喷绘科技公司是　日本柯尼卡美能达的子公司，成立　并以此开发出基于剪切运动的压电　于２００５年。该公司购买了赛尔公　式喷墨打印头，日本京瓷（Ｋｙｏｃｅｒａ）　于ＭＥＭＳ技术的热敏喷墨打印头　　司的专利使用权后，开发了基于赛　是全球主要压电陶瓷生产供应商。尔技术的压电打印头，其产品以中　Ｅｄｇｅｌｉｎｅ，其印刷宽度为１０８ｍｍ，　０５６０　两家公司通过合作，于２００８年共同　每个喷墨打印头包含两行共１个喷嘴，可以喷印两种颜色，分辨　低端为主，用于广告喷绘、纺织等　推出了ＫＪ４系列喷墨打印头。该产　行业。　品有２６５６个喷孔，是目前喷孔数最　率达到１２００ｄｐｉ，每个喷嘴最高喷射　多、速度最快的喷墨打印头之一。　频率为２４ｋＨｚ，适用于水性墨水。　目前奥西、宫腰和多米诺的高速喷　同时，惠普在喷墨打印头的定位方　（４）爱普生（ＥＰＳＯＮ）公司　日本爱普生公司是全球主要的　压电式喷墨打印头及系统开发商，　其产品主要用于爱普生自产自销的　办公室及家庭打印机。面向工业喷　墨印刷机均采用了兄弟一京瓷的喷　面进行了改进，从而可实现快速更　墨打印头。　（７）ＩＴｗＴＲＩＤＥＮＴ公司　ＴＲＩＤＥＮＴ公司成立于１９８０年，　换喷墨打印头。目前，Ｅｄｇｅｌｉｎｅ喷　墨打印头主要应用在惠普的高速喷　墨印刷设备Ｔ３００和Ｔ２００中。　从产品类型上看，上述９家公　墨印刷市场，爱普生也开发少量专　用工业喷墨打印头供应其他用户，　但通常要签订专门的商业合同，譬　总部在美国，主要设计、开发和生　产用于包装、条码等工业打印的压　司，除了柯达、惠普，其他公司的　电式喷墨打印头。１９９９年被世界　产品均为压电式喷墨打印头，而且　５００强美国ＩＴｗ集团收购，大多数　产品供应ＩＴｗ集团内部的打印机生　产企业。近年来，ＴＲＩＤＥＮＴ开始　柯达、惠普的喷墨打印头主要为内　如要求同时购买墨水。目前日本网　屏公司的高速喷墨印刷机ＴｒｕｅＰｒｅｓｓ　Ｊｅｔ５２０采用了爱普生的喷墨打印头，　爱普生自身也开发了面向标签印刷　部使用，因而目前在工业喷墨打印　市场上，压电式喷墨打印头居于绝　领域的喷墨Ｅｐ￣ＪＪ机。爱普生的产品　开发新产品以进入纺织、电子等工　对的主导地位。在上述公司之外，　业，其产品性能好但售价较高，在　还有日本松下、东芝，澳大利亚　中国市场的推广受到限制。　（８）柯达（Ｋｏｄａｋ）公司　在喷墨打印头领域具有价格竞争力，　但其相对苛刻的合作条款限制了其　应用。　（５）ＳＩＩＰｒｉｎｔｅｋ公司　Ｓｉｌｖｅｒｂｏｏｋ等十余家公司也能够生产　提供喷墨打印头产品，但使用量相　柯达公司最新推出的Ｓｔｒｅａｍ喷　对较小。　从工业喷墨打印头主要供应商　ＳＩＩ　Ｐｒｉｎｔｅｋ公司是日本精工的子　墨打印头采用了连续喷墨原理，但　公司，成立于２００１年。ＳＩＩ　Ｐｒｉｎｔｅｋ　与传统的连续喷墨打印头相比有了　的市场占有率来看，赛尔公司在这　一公司购买了赛尔的专利使用权并以　很大改进。Ｓｔｒｅａｍ喷墨打印头取材　领域曾遥遥领先，２００５年左右在　此开发出基于赛尔技术的压电式纺　于硅，采用了基于ＭＥＭＳ技术的制　全球市场的份额达到约９０％。但自　８０中国印刷・２０１４第３期