Инновации в струйных принтерах: следующие 5 лет (часть первая) *

Изначально статья была задумана как прогноз на 10 лет, но состав чернил и конструкции принтеров меняются исключительно быстро, и я решил, что срок в 5 лет реалистичнее.

Чернила — ключевой компонент. Печатающие головки — ключевая часть оборудования. Задача принтера — подавать чернила под контролем электроники печатающей головки. Поэтому, чтобы разобраться, что ждёт нас в ближайшем будущем, нужно в первую очередь анализировать достижения в составе чернил и печатающих головках.

Чернила на основе смол

После анонса чернил Sepiax я возлагал на них большие надежды. Около четырёх лет назад на выставке «Реклама» в Москве с чернилами Sepiax работали три разных марки принтеров. Но позже большинство дистрибьютеров отказались от них: выяснилось, что чернила несовместимы с принтерами Roland, Mimaki, Mutoh и Epson без особых систем отверждения. И уже через год после демонстрации чернил на трёх стендах их вообще не оказалось на выставке. Основные производители принтеров для наружной рекламы решили не выпускать специализированные модели из-за неудовлетворительных результатов чернил на ПВХ.

Кроме того, в первые годы чернила работали только с печатающими головками Epson DX, тогда как серьёзные принтеры комплектуют головками Ricoh, Konica Minolta, Spectra или Seiko. Вот уже несколько лет лидером по печатающим головкам для принтеров, ориентированных на печать по керамике, остаётся Xaar, но большинство решений этого производителя не приспособлены для водных составов. И хотя сейчас чернила Sepiax совместимы и с другими печатающими головками, время для завоевания сегмента наружной рекламы (рекламные щиты, мягкие конструкции для зданий) уже упущено.

Предпринималось несколько попыток по модернизации и переоснащению принтеров с печатающими головками Epson DX, чтобы приспособить их для работы с чернилами на основе смол (в частности, путём добавления модулей сушки). Но на практике идея с модифицированным под такие чернила принтером Epson Stylus Pro особого успеха не имела. Иными словами, все попытки комплектовать уже установленные принтеры модулями отверждения чернил на основе смол откровенно провалились на рынке. Особенно забавно выглядит этот факт в свете того, что сейчас многие компании пытаются приспособить экосольвентные принтеры для работы с сольвентными УФ-чернилами двухэтапного отверждения. Пока рано говорить, будут ли такие модули на практике успешнее, чем попытки работать на тех же принтерах с чернилами Sepiax AquaRes.

Первой попыткой создать полноценное решение для отверждения чернил AquaRes стала отличная система немецкого производства. К сожалению, проект AQ160 был провальным: за изготовление принтера отвечал недорогой производитель из Китая, и результат оказался абсолютно неадекватным. Второй модернизированный принтер от Roland (усилиями Marabu) по иронии судьбы был слишком технологичным, а потому дорогостоящим. Для альтернативной китайской модели, прототип которой впервые показали на выставке Apppexpo-2013 в Шанхае, производителя выбрали гораздо удачнее, чем для первого поколения. Но рабочий вариант этого принтера пока не готов.

Тем временем разработка Sepiax перешла в собственность консорциума, который связывают с весьма опытными игроками в сегменте промышленной струйной печати. Будем надеяться, что новая компания Indujet сможет отойти от базовых печатающих головок Epson и раскрыть потенциал чернил Sepiax, которые показали, что способны справляться с задачами промышленного уровня вместо обычной рекламной печати на виниле.

Низкая популярность чернил на основе смол вполне объяснима: на их доработку ушли годы. За это же время HP, Meijet и Mimaki вместе со стоящими за ними японскими поставщиками предложили более технологичные латексные чернила. Тем не менее, думаю, что в последующие годы мы ещё увидим чернила Sepiax под новой торговой маркой в производственных условиях. Но, скорее всего, это будут нишевые задачи. Производством принтеров для специализированных задач в Италии занимается SmartColor, в остальных европейских странах — Bergstein. И в перспективе чернила типа Sepiax будут весьма актуальны.

Чернила Canon для наружной продукции впервые представили на выставке около 2010 г., после чего они исчезли. Впрочем, рано или поздно кто-то сумеет успешно выйти на рынок, представив альтернативу технологиям HP. По слухам, над латексными чернилами на основе смол работает выпускающая печатающие головки Konica Minolta. Именно она в своё время предложила катионные УФ-чернила для Gerber.

Эпоксидные чернила и Memjet

Пока самая оригинальная инновация — представленные двумя американскими компаниями «эпоксидные» чернила. К сожалению, ни один из знакомых мне химиков (не входящих в штат экспериментаторов) не разделяет оптимизма по поводу состава на основе двух смол. Но не стоит забывать, что первые испытания реактивных самолётов (Comet) завершались авариями, а первые лайнеры Dreamliner были поставлены на прикол из-за возгораний аккумуляторных батарей. Тем не менее, на следующую московскую выставку «Реклама-2014» мы полетим на реактивных самолётах. Поэтому я не теряю надежды, что эпоксидные чернила будут действовать и за пределами научно-исследовательских лабораторий. В этом случае у них есть все шансы догнать и превзойти латексные технологии (или, как минимум, стать основным их конкурентом).

Более того, теоретически эпоксидные чернила способны заменить собой и УФ-составы. Но волноваться рано: и через пять лет основным типом планшетных устройств останутся УФ-принтеры. Благодаря ряду усовершенствований, они укрепят свои позиции на рынке наряду с латексными и эпоксидными чернилами.

Вселяет уверенность и другой факт: пока производитель не представил пытливой публике ни одного действующего эпоксидного принтера, всё остаётся на уровне пресс-релизов. Нам вежливо дают понять, что за пределами лабораторий и демозалов пока нет осязаемых подтверждений того, что чернила и устройства уже функционируют так, как задумано.

Пока по большей части мы имеем выпущенные до 2011 г. пресс-релизы и материалы на веб-сайтах дистрибьюторов. Сама компания немногословна (если не сказать, что она вообще безмолвствует). На представительном стенде в рамках недавней выставки SGIA-2013 реклама эпоксидных чернил отсутствовала. Зато в экспозицию включили 2,5-метровый принтер на базе инновационных чернил SUV, с которыми работает Mimaki.

Принтеры на базе печатающего механизма Memjet имеют впечатляющую производительность. Их уже взяли на вооружение такие крупные игроки, как Canon (в центре) и Xerox (справа), но применимость подобных решений в условиях реальной жизни ещё предстоит доказать

За те же два года принтеры Memjet из идеи превратились в реальные функционирующие устройства (правда, только первого поколения, недалеко ушедшего от прототипов). Впрочем, проект с эпоксидными чернилами ограничен по инвестициям и пока привлёк мало партнёров. Надеюсь, эти чернила станут успешной или, как минимум, достойной интереса альтернативой. Но пока нет независимых свидетельств их работоспособности в реальных условиях.

Латексные чернила

Первое: практически все представители отрасли, невзирая на марки и названия, признают «латексными» только чернила, требующие высокотехнологичной системы отверждения. Второе: чернила Sepiax к «латексным» не относятся (хотя являются высокотехнологичными и подразумевают специальное отверждение). Избавившись от невнятных конкурентов, желающих разделить успех разработок HP, имеем Mimaki, Meijet и HP (а также чернила для вторичного рынка от Sam Ink и STS Inks). Именно эти чернила сейчас формируют рынок латексных технологий. По моим оценкам, ежегодно на этот рынок будет заходить ещё одна марка из сегмента вторичных поставок.

Неофициально разработку принтеров с чернилами на основе латексной технологии/смол признают Roland и Epson, и, скорее всего, следующим такой принтер представит Epson.

Важным шагом вперёд стало решение HP Latex 3000 — в период с 2008 по 2013 гг. латексная технология реально прогрессировала. Можно только представить, какой бы была ситуация с чернилами на основе эпоксидных составов и смол, а также с другими разработками, если бы в них вкладывали столько усилий и средств.

Принтер HP Latex 3000 — большой шаг вперёд для HP. В модели используется прозрачный оптимизатор (в ёмкости справа на снимке), который наносится первым и улучшает взаимодействие чернил с материалом

На вторичном рынке латексных чернил для печатающих головок HP ситуация непростая, но многие владельцы и директора типографий однозначно дали понять, что не собираются приобретать принтеры в отсутствие альтернативных поставщиков чернил. Поэтому, как это ни странно, но чернила сторонних поставщиков реально помогают HP продавать латексные принтеры. Стоит отметить, что многие в течение первого года эксплуатации принтера работают только с официальными OEM-чернилами. Кроме того, HP может зарабатывать ещё и на замене печатающих головок.

Немного о водных чернилах и 3D

Настоящие чернила на водной основе используют для репродукций, художественной фотопечати, а также в сегментах САПР и ГИС. Рынок принтеров данного типа продолжают контролировать Epson, Canon с линейкой iPF и модели HP Designjet серии Z.

Поскольку семейное дело Хельмутов — архитектура, я также анализирую рынок 3D-принтеров (для объёмных архитектурных моделей). Принадлежащая моему отцу компания HOK строит здания в Москве и по всему миру. Некоторые из скоростных прототипов 3D-принтеров работают на струйных технологиях: Ricoh плюс термальные печатающие головки. Десять лет назад 3D-принтер стоил 30 000 долл.; теперь несложное устройство можно приобрести за 3000 долл., а то и менее.

Чернила УФ-отверждения

С каждым годом становятся всё лучше. Восемь лет назад производители УФ-чернил и принтеров не могли точно воспроизвести ими даже цвета собственных логотипов. Сейчас цветопередача стала качественнее. Будем надеяться, что в последующие пять лет нас ждут улучшения ещё по нескольким параметрам.

• Зелёный должен быть зелёным, а не желтоватым.
• Жёлтый должен быть ярким, без грязи и зеленоватого оттенка.
• Красные оттенки должны быть представлены полной гаммой, а не только оранжевыми и пурпурными тонами.

Зато уже давно никаких нареканий не вызывают золотые, серебряные, стальные, земляные цвета, телесные тона и волосы.

Несколько лет назад известная марка УФ-чернил требовала праймера даже для материала Сoroplast. В конце концов, производитель официально признал необходимость в праймере. Теперь они допускают, что праймер также необходим для стекла, керамики, некоторых металлов. К счастью, качество праймеров и чернил продолжает расти.

Можно рассчитывать на более эластичные УФ-чернила для рулонных материалов и более жёсткие — для плоских. Термоформируемые чернила от 3M и производителя из ЮАР уже намного лучше, чем шесть лет назад. Понемногу совершенствуются латексные чернила. Но даже когда все латексные составы смогут печатать на жёстких носителях, основу индустрии по-прежнему будут составлять принтеры УФ-отверждения (особенно в промышленном сегменте, где задачи выходят за рамки рекламной продукции).

В России есть несколько производителей УФ-принтеров. На выставке «Реклама-2012» в Москве наиболее заметной была компания «Времена года» (BIGPRINTER), имеющая хороший потенциал на перспективу.

УФ-отверждение уже меняется

В основе УФ-принтеров лежат три базовые технологии отверждения:

• Ртутные лампы. Самые известные марки — Dr Honle, Phoseon, Integration Technology; новая — GEW.
• Светодиодное отверждение: перечисленные выше производители осваивают и светодиодные (LED) источники освещения.
• Длинные светящиеся трубки, по размеру и форме аналогичные флуоресцентным. Используются для сушки водных компонентов. Gerber задействовала такие лампы для отверждения катионных красок, а Mimaki модернизировала одну из последних планшетных моделей, когда оказалось, что LED-элементов на каретке печатающей головки недостаточно.

У всех трёх технологий есть перспективы, но ртутные лампы постепенно будут вытеснены сразу по нескольким причинам. Во-первых, предпочтение уже отдают светодиодному отверждению, которое действительно полностью закрепляет чернила. Во-вторых, ртуть исключительно токсична. В-третьих, эти лампы дороги и быстро выходят из строя. В-четвёртых, они выделяют много тепла, что негативно влияет на материалы, а некоторые даже деформирует. В-пятых, по мере старения ламп снижается интенсивность УФ-излучения, но не всегда ясно, когда именно нужно тратиться на замену ламп. В этом отношении LED-отверждение стабильнее.

Лидером отрасли по светодиодным принтерам сверхбольшого формата является EFI VUTEk **. Кроме того, такие источники освещения широко используются в недорогих китайских принтерах с печатающими головками Epson DX5 и DX7.

EFI VUTEk остаётся лидером в области применения LED-отверждения в сверхбольшом формате

В ближайшие пять лет появится больше принтеров Durst, Inca Digital и других сопоставимых марок промышленного класса с системами LED-отверждения (возможно, сначала для промежуточного закрепления). Основной проблемой здесь остаётся скорость отверждения: сейчас мощность самых современных LED-элементов составляет всего 18 Вт. Производители принтеров заинтересованы в том, чтобы как можно быстрее поднять этот порог на 50 %, а через пять лет получить ещё более мощные LED-системы.

При промежуточном закреплении стандартный LED-модуль отверждает чернила частично (чтобы они хотя бы не растекались по материалу). Это процесс называется pinning. За окончательное отверждение отвечает ртутная лампа. Первой такую схему примерно семь лет назад опробовала Luescher. Но производителя подвёл недостаток опыта в УФ-технологиях и сотрудничестве с производителями LED-ламп. Принтер Luescher оказался технологическим и коммерческим провалом. В итоге компания отказалась от УФ-принтеров (поставщики редко признают, что их принтер был неудачен: почему-то продукцию отзывают с рынка молча, не анонсируя сей факт в международных пресс-релизах).

В качестве примера традиционного отверждения ртутными лампами можно привести решения от Agfa, Durst, HP Scitex, Matan, efi VUTEk, Océ, Inca Digital.

Теперь у производителей прибавилось опыта плюс стали намного лучше сами светодиодные элементы. Поэтому в последующие пять лет можно ожидать первые LED-системы промежуточного отверждения, а потом (когда светодиодные технологии станут достаточно мощными) и полноценных LED-принтеров.

Сольвентные чернила

В базовом сегменте рынка сохранится популярность экосольвентных чернил. Чернила с пониженным содержанием сольвентных составов будут востребованы типографиями благодаря существенно лучшему цветовому охвату, насыщенности цветов и повышенной стойкости наружной продукции. Новая модель ColorPainter M-64S от Seiko II — хороший пример дальнейших разработок в направлении экосольвентных и мягких сольвентных чернил, дополненных сложными системами проводки рулонных материалов в принтере.

Корея, Китай и Бразилия продолжают выпускать традиционные сольвентные принтеры, но рынок этот ограничен и идёт на спад. Альтернативный вариант — приобретение б/у техники: проверенным поставщиком подержанных принтеров в США выступает Global Garage, подразделение Global Imaging, а в Европе — Superwide Solutions.

Заинтересованным в смене рулонного сольвентного принтера для печати рекламных щитов стоит обратить внимание на новые УФ-модели от EFI VUTEk, ориентированные специально на рынок сольвентных принтеров.

Не исключено, что через 3–5 лет принтеры HP latex, которые уже через 2 года могут достичь ширины в 5 м, будут представлять собой вполне конкурентоспособный вариант (который даже мог бы получить рекомендацию FLAAR, если бы хоть кто-то имел право предоставлять реальную информацию). Но всё может сложиться и по-другому, если японский производитель чернил превзойдёт латексные составы HP по всем параметрам, а эпоксидные чернила окажутся жизнеспособными в производственных условиях.

Но даже если латексные чернила будут и далее совершенствовать каждые два года, УФ-чернила и принтеры от них не отстанут. Поэтому УФ-отверждение удержит свои позиции в сегменте печати рекламных щитов в ближайшие пять лет и даже дольше.

Плюс к этому современные печатающие головки стали настолько качественными, что с улучшением цветового охвата УФ-чернил по красным, жёлтым и зелёным тонам появится возможность печатать рекламу парфюмерии и другие высококачественные работы, с которыми 10 лет назад лучше других справлялись системы экспонирования традиционных фотоматериалов Durst Lambda и Cymbolic Sciences Lightjet.

Режущим плоттерам есть место и в будущем

Никуда не уйдут и традиционные режущие плоттеры для винила (Graphtec, Summa, GCC и многие другие марки). Со всё более сложными заданиями по резке будет справляться Fotoba: за последние годы производитель добавил к ассортименту несколько весьма интересных разработок.

В сегменте планшетных режущих плоттеров XY по-прежнему лидируют Zünd и Kongsberg, хотя сейчас Summa предложила более доступную модель. Кроме того, я слежу за торговой маркой Aristo: нас интересуют в первую очередь цифровые устройства XY, а не станки с ЧПУ и ручным управлением.

Динамично развивается Fotoba, предлагая интересные разработки

Станки с ЧПУ и режущие плоттеры с лазерами CO² критичны для сегмента рекламной продукции, но это последнее десятилетие их доминирования. В своё время я побывал на заводе Zünd в Швейцарии и в основном демоцентре Kongsberg в США, поэтому знаком с устройствами этих компаний лучше остальных. При этом FLAAR всегда готова к анализу других марок планшетных плоттеров, поскольку очевидно, что в последующие пять лет это оборудование будут применять и в промышленных условиях, и в производстве рекламно-вывесочной продукции.

Окончание следует…

Об авторе: Николас М. Хельмут — основатель FLAAR Reports.

* Публикуется с разрешения FLAAR Reports. Все права защищены. (c) 2013

** Это направление активно развивает и Mimaki, выпуская всё более производительные модели, хотя компания пока не выпускает аппаратов сверхбольшого формата с LED-отверждением. — Прим. Publish.