Типология чернил
Для струйной печати используются три вида чернил: водные, пигментные и пигментированные.
Виды чернил
Водные чернила – это раствор, состоящий из воды, красителя и добавок, регулирующих плотность, вязкость, кислотность и прочие характеристики чернил.
Состав водных чернил
Красители – это полностью растворённые в воде окрашенные органические вещества, активно поглощающие свет, а потому имеющие интенсивную окраску. Ультрафиолет, проникая в глубинные слои красителя, разрушает и обесцвечивает его, поэтому водные чернила имеют низкую светостойкость, а сделанные с их помощью копии быстро выцветают под воздействием прямых солнечных лучей. Кроме того, водные чернила имеют низкую водостойкость и расплываются под воздействием влаги.
Водные чернила активно поглощают солнечный свет
Основным преимуществом водных чернил является их экономичность. Такие чернила находят широкое применение в рекламной индустрии и печати технической графики. Однако материалы, изготовленные с использованием водных чернил, рекомендуется размещать в помещениях, вдали от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Если поместить такие отпечатки на улицу, то они быстро выгорят под воздействием солнечного света и растекутся под влиянием дождя и снега. Чтобы избежать таких нежелательных последствий, отпечатки, сделанные водными чернилами, защищают при помощи специальной ламинирующей плёнки. Срок службы и скорость выцветания таких отпечатков будет зависеть от качества ламинирования и использованного печатного носителя.
Пигментные чернила – это коллоидная система, состоящая из воды, ультрамелкодисперсного диспергированного органического вещества (пигмента) и специальных добавок. Частицы пигмента не растворяются в воде, а равномерно распределяются по всему её объёму.
Состав пигментных чернил
Пигментные чернила появились значительно позже водных чернил, они стали результатом научных исследований и разработок компании HP. Позже пигментные чернила стали использовать и другие производители расходных материалов для струйных принтеров.
Красящим веществом в пигментных чернилах является пигмент – твёрдое неорганическое (а в некоторых случаях – органическое) вещество, не растворимое в воде. Пигменты частично отражают ультрафиолетовые лучи, продлевая срок службы отпечатков.
Пигментные чернила частично отражают солнечный свет
Наличие в составе чернил пигментов обеспечивает высокое разрешение печати и устойчивость отпечатков к выцветанию и растеканию. Качество струйной печати пигментными чернилами аналогично качеству лазерной печати.
Основной проблемой при разработке пигментных чернил стала борьба с флокуляцией или агломерацией их частиц, то есть природным стремлением к слипанию, склеиванию друг с другом, а также с сидеминтацией – оседанием частиц на дно. Чтобы стабилизировать состав пигментных чернил, в их состав ввели химические диспергаторы – длинные молекулы полимеров, которые одним концом находятся в жидкости, а другим связаны с пигментом. Диспергаторы, создавая пространственный барьер, предотвращают склеивание частиц. В зависимости от того, какие диспергаторы используются при изготовлении чернил, последние могут быть водоустойчивыми и не водоустойчивыми. Водоустойчивые пигментные чернила на порядок качественнее своих не водоустойчивых собратьев. Пигментные чернила можно соскоблить с бумажного носителя, поэтому они не пригодны для печати важных документов. Из-за абразивного воздействия пигментов печатающие головки струйных принтеров выходят из строя быстрее, чем при использовании водных чернил.Пигментированные чернила – это такие чернила, в состав которых для снижения их стоимости вводятся как пигменты, так и красители.
Состав пигментированных чернил
Пигментированные чернила, попадая на бумагу, оставляют на её поверхности присутствующие в них пигменты, и пропускают в глубинные слои красители. Поэтому изображения, сделанные пигментированными чернилами, менее требовательны к носителю по сравнению с водными чернилами, и выдают качественные отпечатки на различных типах бумаги. Преимуществом пигментированных чернил перед пигментными является их более экономичная цена. Однако в светостойкости и влагостойкости пигментированные чернила значительно уступают пигментным.
Сравнительная характеристика водных, пигментных и пигментированных чернил представлена в таблице.Сравнительная характеристика водных, пигментных и пигментированных чернил
| Показатели | Водные чернила | Пигментные чернила | Пигментированные чернила |
|---|---|---|---|
| Основные свойства | Способны рассеивать падающий свет и глубоко проникать в волокна бумаги | Надёжно закрепляются на поверхности бумаги, не проникая в её глубинные слои | Пигменты закрепляются на поверхности бумаги, а красители проникают в её глубинные слои |
| Преимущества | Имеют низкую стоимость. Позволяют легко восстановить печатающую головку картриджа после образования в её соплах лёгких засоров или чернильных пробок | Позволяют получить высококачественные отпечатки, которые обладают высокой светостойкостью и влагостойкостью. Качество печати не зависит от сорта бумаги | Качество отпечатков выше, чем у водных чернил. Цена ниже, чем у пигментных чернил |
| Недостатки | Качество печати сильно зависит от сорта бумаги. Высококачественные отпечатки выдают только на плотной дорогой бумаге, на тонкой бумаге отпечатки получаются бледными | Имеют высокую стоимость. Печатающую головку, сопла которой засорены загустевшими или засохшими пигментными чернилами, сложно восстановить | Качество отпечатков, светостойкость и влагостойкость ниже, чем у пигментных чернил. Цена выше, чем у водных чернил |
Водные и пигментные чернила по-разному ложатся на бумагу. Твёрдые частицы пигмента буквально вонзаются в поверхность бумаги, сцепляются с её верхним слоем, приклеиваются к целлюлозным волокнам, а потому не осыпаются и не проникают глубоко внутрь носителя. Полностью оставаясь на поверхности носителя, пигмент образует более контрастные и яркие изображения с высоким разрешением. Это позволяет получать качественные отпечатки независимо от носителя: пигментные чернила отлично ложатся как на тонкую недорогую бумагу, так и на плотную качественную фотобумагу.
Жидкий краситель, в отличие от пигмента, обладает высокой текучестью и однородной структурой. Он глубоко проникает внутрь бумаги, не задерживаясь на её поверхности. Поэтому отпечатки, сделанные с помощью водных чернил, получаются не такими яркими, как пигментные отпечатки. Чтобы повысить качество печати водными чернилами, в процессе печати используют дорогую плотную бумагу с дополнительным верхним слоем, который не позволяет чернилам проникать в её глубинные слои.
слева – водные чернила, справа – пигментные чернила
Самостоятельно смешивать водные и пигментные чернила не рекомендуется, так как различные виды чернил обладают разными физико-химическими свойствами, и их соединение может привести к появлению осадка, сворачиванию фракций и засорению сопел печатающей головки струйного принтера. Если же вы по какой-то причине смешали пигментные и водные чернила, вам необходимо удалить из картриджа остатки полученной смеси и тщательно промыть все его внутренние детали, включая сопла печатающей головки.
