伴随着整个信息产业的数字化趋势，数字影像技术逐渐渗透入我们生活的方方面面，人们接触数字影像技术的机会和人们对数字影像技术的操作机会越来越多，影像的获得、处理、输出的数字化趋势日趋加快。最早，数字成像技术是作为电脑的附件而产生的，现在正发展成一个独立的产业领域，在许多应用领域中，电脑也不过是数字成像设备和输出设备的附件。但数字成像的真正为普通消费者所接受而形成一个巨大的应用市场，必须作到数字影像的获得以及处理和输出设备操作简单化，成本低位化，在这个必要条件下，喷墨打印技术因其操作和彩色实现相对简单以及运行成本低而成为数字影像输出的主流方式。
在这个报告中，将分析一下喷墨打印技术的技术特点、市场需求以及技术和市场的发展趋势，并探讨国产喷墨打印墨水如何提升品质来抓住这个产业中国化机会。
一. 喷墨打印技术（inkjet technology）
喷墨打印技术商用起于1980s, 不过真正的应用普及是在运行成本大幅度降低的1990s,早期喷墨打印机赢得和激光打印机竞争的技术优势是易于实现彩色化，后期赢得和激光彩色打印机竞争的技术优势是其照片级质量（photographic-quality）输出。
主流喷墨打印技术有两个技术特点，一个是直接按需喷出（drop on demand）,一个是非接触（non impact）,正是这两个技术特点奠定了喷墨打印输出方式的主流地位，第一个特点从根本上决定了它的低成本化潜力，后一个技术特点决定了该技术的广泛应用。从最根本的原则看，一个技术的运行成本取决于对自然资源的使用量，只要不是用的相对最稀却资源，资源耗量少的技术不管短期内运行成本多高，随着规模的扩大，成本竞争中总会处在有利的位置，早期的成本高悬，一方面是发展商要获的垄断利润，一方面是市场需要培养，规模需要逐渐扩大。喷墨打印方式，由于是直接按需打印，没有中间转化，没有物质浪费，因此是最可低成本化的技术，而其他输出技术则有的需要中间转化而且还有输出画面之外的物质浪费，例如，热升华和热转移的色带，总是要浪费一部分，传统的印刷印染都是如此。第二个技术特点决定了喷墨技术的广泛应用和更多的商业机会，由于是非接触打印,喷墨打印技术理论上可以做到在任何形状表面上实现输出，这样相比较于其他接触方式的影像输出技术能够获的更广泛的应用。
喷墨打印技术从打印头喷出原理来分主要的有两种类型，一种是热发泡技术（thermal technology），每个墨头有许多个和喷嘴一一对应的微小腔体，每个腔体中有一个加热体，工作时在极短的时间内将加热体周围的墨水汽化产生一个气泡（bubble）,从而产生压力将墨水挤出腔体，形成墨滴（drop），完成一个墨滴的喷出，所产生的气泡破裂后在腔体中形成一定的负压，将墨水又从墨水储槽中抽到腔体，形成循环，目前打印喷嘴的工作频率在12MHZ，喷嘴的直径是在70microns,对CMY墨头，用的基本上是染料墨水（dye-based）,墨滴的体积是8-10pl(a pl is a million millionth of a litre),墨滴的直径在50-60microns,(人眼可分辨的最小点直径在30microns左右),黑色的墨滴要大一些,可以是染料或颜料墨水，墨滴体积是35pl左右，这样的设计是确保打印彩色照片级输出的细腻和输出文本文件的快速。这种技术的打印机以HP和CANON为代表。
另一种是压电技术（piezo-electric technology）,这种技术是在每个喷嘴的腔体后部设计一个压电晶体，工作时，压电晶体产生弯曲，从而实现墨滴喷出，并从墨槽中补充墨水的循环，相对于热发泡技术，压电技术可以实现更细小的墨滴，设计上也可实现在单位面积上更密集的喷嘴个数，另外，由于压电技术在喷出过程中没有升温降温过程，喷出频率更有提高的潜力并且在设计墨水配方时受到的限制要小，可以使用溶剂型墨水和高黏度墨水，也就意味着可以应用的领域要比热发泡技术宽。这种技术以EPSON产品为代表。#p#副标题#e#
二．喷墨打印技术的色彩实现和对墨水和接受介质的要求
目前的喷墨打印技术是以四色或六色的墨滴叠加匹配来实现彩色输出的，四色时是用黄（Y）、品（M）、青（C）、黑（BLACK），即是使用黄品青黑四组喷嘴喷出墨滴在接受介质上组合实现色彩再现，六色或者七色是附加一个淡品和淡青或者外加淡黑以实现更细腻的照片质量输出。
要把电脑中的影像变成可视可触摸的硬拷贝，一个是需要实现色彩的着色剂，可以是染料或者是颜料，一个是影像的接受介质，染料或颜料主要是以液体作为整个过程的传递介质，这是称为墨水（ink）,接受介质可以是普通常见的纸张或各种表面，也可以是为实现特定用途而加工的专用材料，如果说喷墨接受材料，一般是指加工的专用材料。实现影像的硬拷贝再现要靠墨水和接受介质的配合，最佳的配合实现最好的质量再现。
了解了喷墨打印设备的工作原理，我们就会发现设备、墨水和接受材料是这种影像输出方式的三个关键要素。从整个过程我们也可以看出，这里面有两个关键配合，一个是墨水对设备的配合，一个是接受材料对墨水的配合。但在技术的应用过程中，也存在这样的关系，首先是我们确定指定用途要实现的硬拷贝类型，比如是在纸上还是在其他类型接受材料上，接下来是确定一种什么类型的墨水在这种材料上可以实现良好的色彩再现，再确定什么类型的结构特点的设备适合该类型墨水的喷出，也就是说从大的方向来说是应用目的→介质类型→墨水类型→打印机设计，具体的应用是打印机→墨水→接受介质→实现硬拷贝→实现应用。对机器制造商而言，遵循的是前者，对墨水和接受材料制造商来说遵循的是后者。
这里我们作为一个墨水和接受介质制造商遵循后一个顺序来分析三者的关系，即给定的打印设备。
既然要实现完美的色彩再现需要设备、墨水和介质的完美配合，那我们就应该清楚究竟给定的打印设备对墨水有一个什么样的要求，既定的墨水对接受介质有一个什么要求，三者又是靠什么来合为一体。
墨水和设备的关系中，墨水是被动的或是基本被动的，墨水的性能首先是能在打印机上稳定的按所设想的目标喷出，还要避免对设备的墨水接触部分有腐蚀，具体要求如下：
A．为打印设备稳定工作所要求的墨水物化性能的控制，包括表面张力、粘度、 PH值、电导率等。
B．为防止打印头的微细喷孔被阻塞，要选择适当的墨水组成和加工工艺，使打印头表面在任何条件下不干燥结块遮盖喷孔，墨水中不含有或形成足以阻塞喷孔的固体颗粒。
C．选择适当的墨水组成，当用于热发泡方式喷墨设备时，不在热喷式打印头的加热器件上形成热沉积，并使墨水在相当长的时间内有稳定的保存性。
D．选择适当的墨水组成，使墨水在机器输送管路中输送时不对管路产生腐蚀形成异物。
E．选择适当的生产工艺和包装工艺、包装材料，使墨水中气体的溶解量小于饱和溶解量的10%，以防止因墨水中气泡的存在而产生压力损失导致墨头喷出失败。
F．选择合适的墨水组成，保证墨水的使用安全性。#p#副标题#e#
当为给定喷墨打印设备所设计的墨水达到上述指标时，我们可以认为这种墨水适合在该类设备上运用。
墨水和接受介质的关系中，介质不是完全被动的，虽然墨水类型和性能基本决定了介质的性能要求，但介质也反作用于墨水，要求墨水与介质相互配合实现特定应用领域硬拷贝的输出，在这方面对墨水的要求主要是所用着色剂的色牢度满足相应用途的需要，墨水本身的色调纯正，饱和度高，可以满足接受介质实现色彩再现的基本要求。墨水或者应用目标对接受介质的要求如下：
高吸墨性，使印墨快速干燥
喷墨图像是由众多细小墨点组成的半色调图像。当打印墨滴喷射在介质上时，如果介质不能快速吸收印墨，相邻墨滴可能以液态形式相互接近、重叠，此时液体的表面张力将驱动液滴融合而发生堆积现象，大大降低图像的精度和色彩还原性能。新型的照片级喷墨打印机为了提高图像色阶的细腻性，均引入了浅色墨盒，出墨量显著增加，尤其在图像高色密度区域，如果介质吸墨不足很容易造成堆积弊病。因此承印的介质必须具备高吸墨性，使印墨快速干燥。
不产生印墨液滴扩散引起的印墨字符直径过度扩散
墨滴喷射在介质上时，向承印体横向、纵向扩散，纵向扩散速度慢，吸墨性容易不足；横向扩散速度太快，打印墨点的直径过大造成墨点点增益太大，图像清晰度下降。因此必须精确控制印墨在介质吸收过程中的扩散性能，控制点增益大小。
色彩的高重现性
介质PH值，介质中吸收材料与染料的相互作用，以及染料的吸附形态显著影响染料的光学效果。造成色相、色密度的偏差。因此打印介质必须与墨水匹配良好获得高重现性的色彩还原。
防水性能
打印图像必须具备类似传统感光照片的耐水性能，避免在湿手接触或洒上水时图像遭严重破坏。另外，防水性能还包含防止图像在长期存放时受环境湿度的影响而发生洇渗扩散等弊病。
图像存储性能
虽然存储性能主要取决于喷墨墨水染料的分子结构或颜料性质，但介质与墨水的相互作用也有一定程度的影响。介质中必须添加相应的助剂缓解图像中染料分子或颜料遭受氧气氧化和紫外线的破坏而造成衰退。
易于平稳输送打印。
打印后，无明显褶皱。
当一个接受介质的性能达到上述指标时，我们就认为该种接受材料可以实现喷墨输出的应用。
最后，我们还必须有让这三者性能协调工作、最优发挥的打印机驱动程序和色彩控制程序，以实现影像信号输出的完成。#p#副标题#e#
三．墨水和接受介质的类型和基本化学组成
墨水
影像领域中所应用的墨水类型，按所用着色剂的类型分为染料型（dye-based ink）和颜料型，按墨水主溶剂的类型分水性和溶剂型，影象领域中主要指环保溶剂型，有时还会根据用途或性能特点命名，实际的市场上还要按设备的厂家和类型分，例如用于HP某某机型的墨水。
主要的墨水类型有三类：
一类是水性染料墨水，主要组分包括水性染料，水，水溶性有机溶剂和一些功能助剂（杀菌剂、抗氧化剂、金属离子螯合剂等）特点是色彩鲜艳，在设备上易于实现稳定工作，缺点是耐光性和抗水性差一些。
一类是水性颜料墨水，主要组分包括颜料，水，水溶性有机溶剂，分散剂和相应的功能助剂（杀菌剂、金属离子螯合剂、抗沉淀剂等）特点是耐光防水性能好，缺点是色彩不够丰富而且在机器上稳定性稍差。
第三类是环保型溶剂颜料墨水，主要成分是颜料和一些环保型有机溶剂以及功能助剂。
接受介质
接受介质的产品种类也是非常多，接受水性墨水的喷墨接受材料主要可以按涂层分为两大类，一类是无孔涂层材料，涂层的主要成分是抗臭氧的膨润型聚合物，也称膨润型喷墨材料，一类是微孔型涂层材料。前一类墨水吸收速度慢，需要长时间的干燥，涂层不防水，难以吸收颜料墨水。后一类墨水吸收速度快，可以接受颜料墨水并实现防水，称间隙型涂层喷墨材料，但影像质量容易受到有害气体的损害。因此两类材料除了达到基本的吸墨成像要求外，要实现传统的照片效果和稳定性都需要增加许多功能涂层。第三类是和环保型溶剂墨水配合实现户外高品质输出的PVC材料。#p#副标题#e#
四、当前世界喷墨打印技术市场分析
喷墨打印技术在整个世界范围内的市场正处在快速增长期，但应用领域目前主要集中在基本的办公家庭市场（SOHO），其他应用领域包括大幅面打印市场（COLOR WIDE FORMAT），印染市场（TEXTILE）和大码标签市场（CODING/LABELING），彩色商务市场（COLOR BUSINESS），也可以简单的分为窄幅打印市场和宽幅打印市场来分析，现在我们看一下美国IT战略公司对这五年喷墨打印市场的分析，整个喷墨打印市场在2000年的销售额是270亿美元，预计到2005年会增长到403亿美元，年增长率是8%，其中窄幅喷墨打印市场是由2000年的230亿美元增长到2005年的330亿美元，年增长率是7%，宽幅打印市场由2000年的36亿美元增长到2005年的75亿美元，年增长率是15%，墨水依然是最大的市场份额，墨水的市场由2000年的125亿美元增长到2005年的220亿美元。从这个增长预测来看，窄幅也就是桌面打印机的增长处在一个成熟期，虽然打印机的年增长量平稳的保持在10%以上的增长率，可由于价格的不断下降，销售额的年增长率在7%，宽幅打印市场呈现明显的快速增长的趋势，是宽幅设备不断进入工业应用的反映。整个世界快速增长的这个喷墨打印墨水市场对志在成为世界生产工厂的中国来说是一个巨大的市场机会。
市场和技术从来就是相互促进的，技术来源于市场的需求，服务于市场，也创造新的市场，市场也会对技术提出更高的要求，喷墨技术也一样，随着整个数码影像技术的逐渐为人所接受，为人所了解，为人所应用，市场也对技术提出了新的需求。
在窄幅桌面市场，办公领域的应用进入了相对的成熟期，市场对影像照片级输出的需求日趋强烈，由于数码相机在不断的取得对传统相机的优势，在日美发达市场数码相机的年销售量已经超过传统相机，在日本甚至数码相机的保有量也超过传统相机，从使用方便性和应用领域扩大以及符合生活潮流方面看，数码相机无疑对传统银盐相机有绝对优势，但首先是要输出质量和成本尤其是运行成本不要有劣势，这就要求在数码相机不断提高性价比的同时，作为数码影像主流输出方式的喷墨打印机的输出质量和价格可以和传统的加工方式相竞争，事实上喷墨打印的技术发展也正在朝这个方向发展，喷墨打印机的照片级质量输出性能和照片质量的喷墨打印纸相匹配所输出的硬拷贝质量完全可以和传统的银盐照片相媲美，在这个技术组合中照片质量的打印纸起着至关重要的作用，间隙型高光亮相纸由于采用特殊的纳米级涂料，在保证打印纸表面极高平滑度和光泽度的前提下，可满足照相级墨水大墨量快速打印的要求，色彩再现、影像清晰度等打印质量以及基材、重量、质感等方面均与传统卤化银相纸相似。这项技术组合肯定会给桌面打印市场带来新的活力。
另外的技术进展是与宽幅喷墨设备相关，目前的热点有三个：
一个是在印染，传统的印染技术，不但有物质浪费、环境污染和周期长等明显的缺点，而且无法实现小批量个性化生产，不能满足消费者快速多变的个性化需求，喷墨印染借助于喷墨设备的按需打印和直接输出，不仅实现了快速的短版印刷，满足个性化的需求，而且由于整个过程很少产生废液，符合对环境的保护趋势，是将来印染的换代技术，在这个技术组合中需要设备和墨水以及纺织物的相互配合，墨水的设计不但要考虑匹配喷墨设备还要考虑匹配不同类型的纺织物，实现在各类面料上实现色彩再现。这不仅对纺织印染行业是一个革命，对喷墨打印行业也是一个巨大的市场。预计在未来十年中，喷墨印染会占到整个印染行业的10%！
一个是在可以实现高精度输出的溶剂型颜料墨水，当然溶剂型墨水有他的局限性，但使用溶剂型墨水和相应的喷墨设备相配合，可以在不需要特殊喷墨涂层的PVC材料上实现防水耐光的画面输出，而且无须腹膜，目前的大幅面输出，一类是高精度的水性墨水组合，所输出的画面展示用时需要覆膜保护，一类是巨幅工业喷绘设备的组合，所输出的画面精度差，不适合近距离展示，而这个技术组合的设计目标是用溶剂型颜料墨水在高打印精度设备上输出高质量的耐久性画面，目标市场是户外或户内长时间耐侯展示。目前已有日本MIMAKI，ROLAND，MUTOH品牌的设备在市场热销，很收市场推崇。
最新最有潜力最有革命性的技术是UV硬化喷墨技术，目前每年的增长速度是40%，借助于喷墨设备的技术优势，可以实现在任何材料任何表面上实现画面输出，而且防水耐光性能好。这种墨水优点包括：
没有挥发性溶剂
低能耗
快速干燥
适合多种介质不需要任何为墨水接受设计的涂层
在老化前不会硬结
不会堵塞喷孔
良好的打印质量---耐侯耐磨
没有废物产生---甚至水#p#副标题#e#
五．我们的机会和我们抓住机会的基本条件
通过上述一个大概分析，我们可以肯定喷墨打印机将会成为影象输出的主流方式，在普通消费者最熟悉最关心的照相和输出领域，数码相机和喷墨打印机也逐渐成为消费者的新宠，市场是有的而且在快速增长，可这并不是说这自然就是我们的机会，能不能抓住，不仅取决于我们对市场的关注，也取决于我们对喷墨技术本身竞争要素的关注和我们怎么在和国外的对手竞争中采取什么策略。
在这个市场中的竞争，有三个层面，第一个是全体喷墨相关生产商代表喷墨技术和代表其他影象输出方式技术的生产商的竞争，第二个是代表中国的诸位国产喷墨耗材生产商和国外喷墨耗材生产商的竞争，第三类是目前对整个中国喷墨产业还谈不上真有意义的国内喷墨耗材生产商之间的竞争。我想目前最重要也是最该引起大家注意的是第一二层面的竞争。
第一个层面的事关这个喷墨技术和其他输出技术的竞争，没有技术层面竞争胜利的基础，其他的也就无从谈起，在这个层面的竞争中，我们喷墨的主导厂家，比如象HP，EPSON给我们建造了一个有优势的基础，就目前的情况看，高品质的喷墨产品在这个和其他输出方式的技术竞争中已经取胜，喷墨完全可以实现任何品质要求的输出，并随技术完善和成本降低而形成一个巨大的市场。
第二个层面的竞争是我们重点分析的竞争，如果我们中国的生产商想在和国外的对手中竞争取胜或者说真的成为这个市场的一个力量，首先我们必须将自己的技术发展到第一个层面竞争取胜的程度，并把自己的产品做到在第一个层面的竞争中和其他输出方式产品相比在成本质量方面有优势的水平，从这个方面来看，我们目前有许多问题，我们过早的进入了价格竞争而忽视了我们也还有第一层面竞争的责任，如果我们不能提供给消费者一个能让他们认识到喷墨技术能给他们提供更好服务的产品，只想利用消费者对数码技术的偏好，我们就不可能真的形成一种市场力量，一种结局是消费者认为喷墨技术不好，他们所得的输出不是所需要的，没有传统的手段好，一种结局是国内和国外的消费者认为喷墨技术本身没有问题，可中国产品不成，这样我们都达不到目的，由于我们目前还不是第一层面竞争的主力因此也许对整个世界范围内第一层面的竞争还影响不大，但在第二层面竞争中，或许我们短时吸引了消费者，但满足不了用户要求或者跟不上用户要求提高速度的产品，肯定被淘汰。#p#副标题#e#
下面大概从墨水、介质两方面分析一下
我们目前的状况和如何提升我们的产品品质，对墨水产品来说，由于国内没有高精度彩色喷墨打印机的制造能力，因此在国外厂商捆绑销售的政策下，本来处于不利的竞争地位，我们在目前的产品竞争中，过多的依赖价格，本来我们的品质由于起步晚就比原厂差，目前大家再采取价格竞争，产品品质离喷墨或者影象输出本真的要求差距还很大，如果喷墨产品完全达到传统手段的品质，在墨水方面，能在打印机上正常应用只是一个前提，让用户继续信任我们产品的是输出画面的质量，这包括两个方面。
一个是输出后的即刻质量，画面的色彩鲜艳，色还原真实，看着很满意；另一个方面是影象的经久质量稳定性，要有长期的保存期，不能过一段时间用户发现不是刚输出的样子了，认为喷墨是不能经久耐用的。但这两个方面说起来简单，实际上要达到需要很多技术的东西，对墨水而言，配方的调整基本是满足打印机的喷出要求和色彩匹配，决定这两个方面品质的核心还是染料本身，只有有一组好的染料结构才能匹配出好的色彩，才能获得耐光、耐侯和耐有害气体的影象输出。
从目前情况看，我们还都是从传统的染料中选择一些合适的结构来做，虽然成本相对低些，可这些染料结构都存在各种各样的问题，配置的墨水也难以达到上述两个方面的质量要求，为了和原厂竞争就不断降低价格，降低成本，选择更不合格的原料，恶性循环，导致国内目前的许多产品无法正常使用，不用说质量，从墨水技术本身看，要使染料满足上述两个质量要求，目前常规的染料结构不能，HP、EPSON 是和知名的染料公司合作，为喷墨应用开发新的染料结构，来达到自己产品设定的质量要求，而这种紧密合作是排他的，任何其他第三方买不到，所以从这个基本点看，我们想达到和他们竞争的程度，一定要解决这个基本问题，虽然解决这个问题对技术要求很高，比如染料结构的设计，高收率的合成方案，达到高纯度的提纯方法，以及相关的测试技术和相应的设备，但长远看我们一定是要这样做的，只有这样才有资格和这些大的设备商竞争。
在介质方面也是存在同样的问题，我们不能只满足于实现一时的接受墨水完成影象再现，然后就是一个低水平的价格竞争，也要按喷墨竞争的要求来有更多的功能，比如抗潮湿，抗臭氧，抗静电和抗卷曲等，我们应该踏踏实实的做些基础工作，总是先要满足性能要求，降低成本才有意义。
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