第一批喷墨打印机在20世纪50年代早期被引入市场。在20世纪80年代,喷墨办公打印机开始征服印刷市场。此后,喷墨打印的基本原理一直保持不变。墨滴由不同的方法产生(见下面的边栏),并通过喷嘴推进到基材上。液滴的目标定位创建了一个点状图像,其分辨率(以dpi =点每英寸为单位)由液滴大小决定。这些液滴非常微小,肉眼是看不见的。

喷墨打印一直在取得成功,尽管今天的打印机与第一代打印机没有太多共同之处。在印刷技术和油墨质量方面的众多新发展,开辟了广泛的应用领域。喷墨主要用在三个方面。没有其他的打印技术可以像喷墨打印机那样以低成本提供简单的打印。但即使是高质量的打印,喷墨也是首选的方法,因为它能提供最高分辨率和最高质量的图像。最后但并非最不重要的是,喷墨打印对宽幅打印的需求也很高,不仅用于室内应用,还用于室外海报、广告牌、电影和防水布。

喷墨的成功与否取决于墨水中的颜色颜料。科莱恩颜料和添加剂部门的新一代有机颜料用于喷墨墨水,不仅提供明亮和不褪色的颜色,而且耐光和耐风雨。它们在低粘度的油墨体系中容易分散,从而使它们的优势性能更加突出。

三S:最佳颜料配方

颜料的化学性质是由其化学结构决定的。然而,最新研究表明,物理性质对颜料质量也有重要影响。决定性的参数是颜料的大小,颜料的形状和颜料的表面。“三重S”(尺寸、形状、表面)概念演示了如何对这三个参数进行有针对性的修改,从而优化颜料的性能。

粒度:中等为最佳



表面性质:带电或中性

极性以及颜料颗粒的亲水性或疏水性取决于它们的形态,这是在颜料合成阶段确定的。有可能生产表面带不同程度正电荷或负电荷或中性电荷的颜料。表面电荷影响弥散行为。高电荷的颜料是亲水的,在水体系中具有出色的润湿性(图2中的B型)。中性颜料是疏水的;它们漂浮在水体系的表面(图2中的A型),并且很容易分散在溶剂型体系中。分散剂的选择取决于颜料的电荷。为了使颜料在油墨中达到最佳的润湿性能和最佳的分散效果,颜料的表面特性必须与不同的应用完全匹配。

棒状还是块状?

三S概念的第三个决定参数是颜料的晶体形状。典型的晶体形状是针状、片状、棒状或块状。色素的合成和整理决定了晶体的形状。图3比较和对比了颜料P.R. 122的两种不同晶体形状及其对性能的影响。棒状颜料粘度较低,而立方型颜料透明度较高,通常受到青睐。

从原始颜料到即用油墨

优质原色是生产优质油墨的坚实基础。然而,今天的油墨制造商更喜欢购买通常更容易加工的颜料制剂,而不是原色颜料。在过去,主要使用固体制剂,但对液体颜料制剂的需求正在增加。在溶剂如PM醋酸盐中,颜料含量约为20%的分散体是可用的。这种液体制剂的主要优点是易于加工。它们被简单地加入到混合物中,这大大减少了油墨的准备时间。

固体和液体颜料分散体都可用于生产溶剂型和水性油墨。水性油墨主要用于室内,因为它们不释放任何溶剂蒸汽。户外的首选是溶剂型油墨,因为它们干得快,也可以应用在非吸收基材上,如薄片或薄膜和防水布。溶剂型颜料制剂有较长的保质期,需要很少的杀菌剂和杀菌剂添加剂。

边栏1:不同的喷墨打印技术2022世界杯八强水位分析

最常用的喷墨技术是按需滴。液滴产生的方式有很多种。

使用压电材料产生液滴 ,电的应用改变了血小板或棒的形状,从而在喷墨通道中产生压力脉冲。这迫使一滴墨水通过喷嘴,形成一个液滴。这种技术的主要优点是没有高温,允许使用热敏元件。

泡沫喷射法 ,墨滴是由喷嘴旁边的一个小加热元件产生的,使墨水蒸发。接着是体积的自发增加,这推动了液滴的释放。在接下来的过程中,气体重新冷凝并吸收更多的墨水。在这种技术中使用的油墨的着色剂和其他成分必须是热稳定的,因为温度最高可达400°C。

不太常见的是打印机 连续喷墨流动 .高压泵产生喷墨,脉动压电变压器在等距离将喷墨分解成大小相等的液滴。不应用到基材上的液滴从喷墨中偏转。这些“不需要的”液滴在它们的轨迹上被充电电极充电。要到达基底的液滴是不带电的。除油墨外,连续流动法还可用于其他液体,如涂料,甚至粘合剂。

边栏2:喷墨墨水必须满足一系列令人印象深刻的要求

正确大小的墨滴是获得令人满意的印刷效果所必需的。油墨必须具有一定的粘度和表面电荷,而这两个参数必须与印刷技术和喷嘴完美匹配。

在印刷材料上,墨水必须创造出具有高对比度的图像,这只能通过高着色剂含量来实现。但是,如果油墨中的颜料含量超过一定的最大值,颜料就可能析出。用于气泡喷射打印机的油墨还必须耐热至400°C。

打印后,墨水必须是防污迹的,但不能在打印机不活动时干燥。印花还必须是耐光的和防水的,在很长一段时间。现代油墨还必须是无毒的,不含致癌物质。