墨水的基本原理和使用经验说明

墨水的基本原理

• 墨盒的基本工作原理
  • 尽管墨盒型号和外形多样，但基本原理是赋予墨滴能量，使其喷射到打印纸上预定位置。墨盒有分体式和连体式之分，当分体式的墨水仓和喷头合在一起时，一般由墨水仓、液压平衡器、能量发生器、墨滴通道(喷嘴)等四个部分组成。墨水仓用于储存墨水；液压平衡器使墨水仓内产生一定负压，让墨水能浸到墨滴通道出口处又不会自行流出，有的墨水仓本身就是液压平衡器，如hp45#墨盒的墨水仓是带有张力的气囊来平衡墨水压力，也有的靠海绵达到此目的；能量发生器分为热喷式（将墨水加热到沸腾，破裂气泡产生喷射速度）和压电式（靠电位差移动微小墨滴喷向纸面，如epson系列打印机）；墨滴管道(喷嘴)引导墨水到达预定位置并控制墨滴大小，其孔径越小越好，孔径小则喷出的墨水颗粒细微，打印照片清晰度高，现在的打印机能喷出小至2ppl的墨滴，已超人类眼睛分辨极限。
• 墨水的组成及类型
  • 打印墨水由墨基和着色剂组成。墨基主要分为以下几种类型：
    • 水基型：根据特性可分为溶液型墨水、扩散型墨水、微乳型墨水。
    • 非水基型：根据特性分为油基型墨水、溶剂型墨水。
    • 相变型：根据特性分液态到胶态和液态到固态两种类型。
    • 反应型：主要是紫外固化型等，一般用于打印在玻璃、橡胶等附属物上。着色剂主要有两种，一种是分子级全溶解的，形成的墨水是完全的复合溶液，不易堵头，主要用于户内喷绘，不防水，防紫外线能力较弱；另一种是固体小颗粒，研磨成几微米的微粒后，溶解于特殊的水性溶剂中（含有多元醇成分），形成类似胶状体的悬浮溶液或叫半溶液，称颜料墨水或PIGMENT墨水，防水、防紫外线，配防紫外线的耗材可做户外使用。

墨水的使用经验

• 影响喷墨墨水使用的因素
  • 打印机工作环境：环境温度、湿度过高或过低会引起墨水理化参数变化，影响粘度、流动性、表面张力等，进而影响打印输出效果，对溶剂、弱溶剂、UV等墨水影响明显。在中国北方秋冬季节建议配置加湿器、取暖设备，南方夏秋季节建议配置空调等降温设备。另外，对于虹吸原理供墨的打印机，工作环境的大气压力对墨水流动性影响大，一般建议在标准大气压条件下工作。
  • 图像悬挂的环境：要根据画面悬挂的环境选择有特殊性能的墨水，如在泰国、印度等高温国家，需要墨水有耐高温、抗UV等性能，否则会影响打印效果及加速画面褪色。
  • 使用的介质
    • 静电影响：所有墨水都有一定导电性（染料墨水较明显），品质差的介质带有静电，在打印过程中会影响墨滴运动轨迹，使墨滴偏离预定落点，导致图像模糊、边缘发虚，在秋冬湿度低时较明显，常被误认为是墨水质量问题。
    • 不吸墨性：品质差的介质吸墨性能差，可能还有油污等杂质，会导致打印时不吸墨、画面有白点、容易褪色等异常现象，在高温或低温地区/季节更普遍，常被误认为是墨水问题，但品质差的墨水也可能导致此现象。由于市场上低价、品质差的介质较多，这些介质会影响打印效果、打印头寿命，导致客户对墨水挑剔，而使用品质低劣的介质会增加画面报废率、加速机器损耗、增加运营成本、潜在影响客户信誉度，所以应尽量引导客户使用品质优良的介质。
  • 打印头状况：打印头是墨水的直接载体，工作状况不良的打印头会减弱墨水的表现力，如堵孔、偏孔、打印头趋于老化（压电晶体和发热晶体趋于老化）、打印头墨囊墨水偏低（如HP系列打印头）、打印头墨腔中有杂质（如NOVAJET打印头）、打印头接触不良、不合格的打印头、打印头表面附有其他颜色墨水或杂质等，均会直接影响墨水使用和打印效果。全新合格打印头输出效果比使用过一段时间的好，经常维护保养的打印头比不保养的使用寿命长，所以判断打印机打印效果优劣时，首先要从打印头的测试条、打印头的使用信息判断打印头工作状况，再判断其他因素。
  • 供墨系统的状况：供墨系统保障墨水流畅性和供给及时性，其正常与否影响墨水使用和打印输出的质量和持续性。如墨管漏气会使墨水不连续，导致打印头供墨不足，出现白线、拉丝、打印空白等现象，还可能使打印头内、外压力不平衡，长时间得不到墨水补充甚至会烧打印头（气泡式打印头较普遍，因其发热晶体靠墨水降温，晶体长时间干烧高温易老化、烧焦）；墨盒液位高低对虹吸原理工作的打印机很关键，过高或过低会破坏虹吸供墨模式，出现糊头、白线、缺墨等现象，品质好的墨水（粘度、表面张力等适中）受液位影响程度比品质差的墨水小。在打印输出过程中，要及时给墨盒(桶)加墨以保证打印机正常工作液位。
  • 机器的工作状况：打印机是软硬件有机结合体，包括打印头、供墨系统、打印头小车、加热烘干系统、介质传输系统等各系统，只有各系统配合正常，才有好的打印效果，才能使墨水有更好的表现。
• 打印机颜料墨水使用经验
  • 墨水越晚冲洗越容易沾附晕散，由于水性颜料墨水是半溶液，不适合膨润性相纸以及铸涂相纸，一般使用在间隙型防水相纸上面。颜料墨水的着色剂是不溶于水的颜料，在水中借助于分散剂悬浮，为不透明液体。与染料墨水渗入到介质再形成色彩的原理完全相反，它通过色材附在介质表面来发色。颜料墨水化学稳定性和光学稳定性好，耐水性和耐光性好，安全性高，打印颜色锐度和密度高。虽然打印时水分会渗入纸张，但颜料由于分散剂被纸张吸附而不再分散于水，将保留在纸张表面形成堆积层，遮盖力强，对纸张要求降低，所以能实现高密度和高锐度的打印。