Типы чернил для струйной печати

В современных устройствах струйной печати используется несколько принципиально разных типов чернил.

Чернила на водной основе (Water-based)

Несмотря на то, что название этих чернил говорит само за себя (главным по объёму компонентом в них является вода с незначительной долей глицерина и растворителя), эти расходные материалы представлены не одним видом. Чернила на водной основе можно разделить на две основные группы в соответствии с природой содержащегося в них красящего агента – чернила на основе красителя (Dye) и пигментные (Pigment).

Чернила на основе красителя полностью растворены в жидкой среде, которой придают очень интенсивную окраску и обеспечивают максимальные оптические свойства за счёт светопоглощения и равномерного распределения. Соответственно, изображения, напечатанные такими чернилами, отличаются особой яркостью. К сожалению, Dye чернила в большинстве случаев достаточно легко смываются водой и не обладают высокой стойкостью к УФ-излучению.

Пигментные чернила представляют собой взвесь мелких частиц цветного неорганического пигмента. Они придают цвет так же, как и Dye чернила, за счёт поглощения света. Но так как пигмент не растворён в среде, часть света, попадающего на поверхность, им рассеивается. Этим объясняется пониженная по сравнению с чернилами, содержащими краситель, яркость. Но, несмотря на этот очевидный недостаток, пигментные чернила в значительно большей степени устойчивы к солнечным лучам и влаге. Иногда погружение отпечатка в воду (без механического воздействия на поверхность) не приводит к видимому размыванию изображения, а в комбинации с влагостойким носителем изображение без дополнительной защиты может использоваться на улице.

Не будет лишним отметить, что чернила чёрного цвета (Black) очень часто бывают пигментными независимо от типа сопутствующих чернил (Dye или пигментных) – они могут в некоторой степени различаться по составу диспергирующей среды и размеру пигментных зёрен.

Выше описанные чернила используются в термо- и пьезоплоттерах (Hewlett-Packard, Encad, ColorSpan, Epson, Roland, Mimaki и других) и могут дополнительно классифицироваться в зависимости от тех возможностей, которые предоставляет производитель оборудования. Наибольшее количество вариаций присуще чернилам, содержащим краситель.

Чернила на масляной основе

Окрашивающим компонентом масляных чернил всегда является пигмент. Эти чернила обеспечивают очень высокое качество изображений и одновременно с этим устойчивость к негативному воздействию окружающей среды (воде и солнечным лучам) в течение достаточно продолжительного времени (около 1 года).

Масляные чернила быстро высыхают, не имеют склонности к растеканию, что даёт возможность получать отпечатки высокой чёткости, контрастности и желаемой цветопередачи.

Этот тип чернил используется в устройствах с пьезоэлектрическими головками и, так же как чернила на водной основе, требует носителей со специальным покрытием.

Наиболее известными производителями устройств, печатающих чернилами на масляной основе, являются Seiko Corporation и Xerox. При всех неоспоримых достоинствах используемой высокопроизводительной технологии оборудование этого класса не так популярно из-за достаточно высокой цены.

Твёрдые чернила

Твёрдые чернила в действительности представляют собой твёрдый материал. В отличие от традиционных чернил, являющихся жидкостями и хранящихся в картриджах или специальных ёмкостях, твёрдые чернила представляют собой цветные бруски различного поперечного сечения. Изготавливаются они из воска с полимерными добавками и прочно фиксируются практически на любом носителе без специальных покрытий, включая грубые ткани.

Готовые изображения по яркости и контрастности сопоставимы с отпечатками, выполненными водными или масляными чернилами, и отличаются некоторой фактурностью и «объёмом». Твёрдые чернила стойки к влаге, но со временем выгорают. Поверхностная защита изображений может осуществляться только специальными ламинатами: при ламинировании обычными плёнками в короткие сроки происходит видоизменение цветов с преобладанием красной составляющей.

В настоящее время в широкоформатной печати устройства на твёрдых чернилах, несмотря на лёгкость работы и обслуживания, применяются исключительно редко из-за высокой стоимости оборудования и трудностей в защите изображения. Наиболее известными производителями подобного оборудования были и являются Tektronix (разработчик технологии), Xerox и Mutoh.

Чернила на основе растворителя (Solvent и EcoSolvent)

Чернила на основе растворителя (Solvent) – химически агрессивные вещества, основу которых чаще всего составляет циклогексанон, а окрашивающим агентом всегда является пигмент. Такие чернила не требуют обязательного использования материалов с покрытием (хотя специализированные материалы для сольвентной печати несомненно улучшают качество изображения). Это обусловлено способностью агрессивной жидкой фазы протравливать поверхность носителя и на начальном этапе её размягчения прочно фиксировать пигмент в массе верхнего слоя материала.

Чернила на основе растворителя значительно продлевают срок службы отпечатка при уличной эксплуатации. В отличие от изображений, выполненных водными, масляными или твёрдыми чернилами, которые сохраняют свои качества не более года без защиты поверхности, неизменность «сольвентных» отпечатков наблюдается в течение 3 лет, а иногда и более.

Сольвентные чернила с пониженным содержанием циклогексанона (5–7%) – SoftSolvent или LiteSolvent – имеют более мелкие частицы дисперсии, способны печатать с более высоким разрешением (до 1440 DPI) и при этом гораздо менее агрессивны по отношению к человеку и окружающей среде, сохраняя способность печатать на неподготовленной поверхности.

Сольвентные чернила имеют ряд существенных недостатков, которые и стали причиной последующих разработок и появления экосольвентных материалов. Часто одним из преимуществ экосольвентных чернил называют отсутствие запаха, хотя в действительности это не самый важный аргумент – некоторые исключительно ядовитые вещества запаха вовсе не имеют. Суть в использовании менее вредных для человека и окружающей среды химических композиций, которые тем не менее обладают необходимыми качествами для обеспечения надёжной связи пигмента с поверхностью печатного носителя. Применение экосольвентных чернил позволило также снизить стоимость самих печатающих устройств за счёт использования в них корпусов печатающих головок и элементов системы подачи чернил из менее дорогих материалов.

Сольвентные чернила появились уже несколько лет назад и были «первыми ласточками». Негативные факторы, сопутствующие этой технологии, стали стимулом дальнейших разработок: на смену стандартным сольвентным чернилам пришли менее опасные с экологической точки зрения, но не менее эффективные с точки зрения качества печати и устойчивости отпечатка экосольвентные чернила, не содержащие опасных растворителей. Единственное, в чём новый тип чернил может уступать прародителю, – это устойчивость к интенсивному абразивному воздействию. Некоторые производители плоттеров смогли на базе стандартных моделей (с минимальной модернизацией) создать устройства, печатающие экосольвентными чернилами, что позволило пользователям избежать чрезмерных затрат.

Совместимость чернил

Любой из производителей плоттеров порекомендует использовать оригинальные чернила, хотя всем известно, что расходные материалы производятся не самим производителем печатающего устройства, а кем-то другим. В мире существует несколько крупных химических компаний, обеспечивающих своей продукцией всех производителей печатных устройств, которые продают эти расходные материалы уже под собственной торговой маркой. Выпуск чернил производится в соответствии с технологическими особенностями конкретного оборудования, типом используемых печатающих головок и их необходимой надёжности, заявленных потребителем требований к готовому отпечатку и т.п. Такие чернила многократно тестируются для обеспечения неизменного предсказуемого результата – именно они и называются оригинальными.

С другой стороны, та же химическая компания может продавать чернила и под собственной торговой маркой, что никак не скажется на качестве. Но пользователю плоттера недоступна информация об изготовителе предлагаемых ему оригинальных расходных материалов, поэтому на собственную интуицию надеяться не стоит. Ошибка может стоить очень дорого – это не только бракованная продукция, потраченные деньги и нервы, но и высокий риск выхода из строя важнейших печатающих узлов. Применение сторонних расходных материалов также даёт производителю оборудования право отказаться от своих гарантийных обязательств.

Тем не менее на рынке широкоформатной печати известны имена нескольких производителей чернил с достойной репутацией, и если существуют официальные рекомендации производителя плоттера по использованию их продукции, этим смело можно пользоваться.