Типи чорнила для струменевого друку

У сучасних пристроях струменевого друку використовується декілька принципово різних типів чорнила.

Чорнило на водній основі (Water-based)

Попри те що назва цього чорнила говорить сама за себе (головним за об’ємом компонентом у ньому є вода з незначною часткою гліцерину та розчинника), ці витратні матеріали представлені не одним видом. Чорнило на водній основі можна поділити на дві основні групи за природою барвника – чорнило на основі барвника (Dye) та пігментне (Pigment).

Чорнило на основі барвника повністю розчинене в рідкому середовищі, якому надає дуже інтенсивного забарвлення й забезпечує максимальні оптичні властивості за рахунок світлопоглинання та рівномірного розподілу. Відповідно, зображення, надруковані таким чорнилом, вирізняються особливою яскравістю. На жаль, Dye-чорнило в більшості випадків досить легко змивається водою й не має високої стійкості до УФ-випромінювання.

Пігментне чорнило являє собою суспензію дрібних частинок кольорового неорганічного пігменту. Колір воно надає так само, як і Dye-чорнило, за рахунок поглинання світла. Але оскільки пігмент не розчинений у середовищі, частину світла, що потрапляє на поверхню, він розсіює. Цим пояснюється дещо нижча порівняно з барвниковим чорнилом яскравість. Проте, попри цей очевидний недолік, пігментне чорнило значно стійкіше до сонячних променів і вологи. Іноді занурення відбитка у воду (без механічного впливу на поверхню) не призводить до помітного розмивання зображення, а в поєднанні з вологостійким носієм зображення без додаткового захисту можна використовувати на вулиці.

Варто зауважити, що чорне чорнило (Black) дуже часто є пігментним незалежно від типу супутнього чорнила (Dye чи пігментного) – вони можуть дещо відрізнятися за складом дисперсійного середовища й розміром пігментних зерен.

Описане вище чорнило використовується в термо- і п’єзоплотерах (Hewlett-Packard, Encad, ColorSpan, Epson, Roland, Mimaki та інших) і може додатково класифікуватися залежно від можливостей, які надає виробник обладнання. Найбільша кількість варіацій притаманна саме барвниковому чорнилу.

Чорнило на масляній основі

Барвним компонентом масляного чорнила завжди є пігмент. Це чорнило забезпечує дуже високу якість зображень і водночас стійкість до негативного впливу довкілля (води й сонячних променів) протягом досить тривалого часу (близько 1 року).

Масляне чорнило швидко висихає, не схильне до розтікання, що дає змогу отримувати відбитки високої чіткості, контрастності й бажаної кольоропередачі.

Цей тип чорнила використовується в пристроях із п’єзоелектричними головками і, так само як чорнило на водній основі, потребує носіїв зі спеціальним покриттям.

Найвідомішими виробниками пристроїв, що друкують чорнилом на масляній основі, є Seiko Corporation та Xerox. Попри всі незаперечні переваги високопродуктивної технології, обладнання цього класу не таке популярне через доволі високу ціну.

Тверде чорнило

Тверде чорнило справді являє собою твердий матеріал. На відміну від традиційного чорнила, яке є рідиною й зберігається в картриджах чи спеціальних ємностях, тверде чорнило – це кольорові бруски різного поперечного перерізу. Виготовляють його з воску з полімерними добавками, і воно міцно фіксується практично на будь-якому носії без спеціальних покриттів, зокрема на грубих тканинах.

Готові зображення за яскравістю та контрастністю зіставні з відбитками, виконаними водним або масляним чорнилом, і відрізняються певною фактурністю та «об’ємом». Тверде чорнило стійке до вологи, але з часом вигорає на сонці. Поверхневий захист зображень можливий лише спеціальними ламінатами: за ламінування звичайними плівками кольори швидко змінюються з переважанням червоної складової.

Наразі у широкоформатному друці пристрої на твердому чорнилі, попри легкість роботи й обслуговування, застосовуються вкрай рідко через високу вартість обладнання та труднощі із захистом зображення. Найвідомішими виробниками такого обладнання були й лишаються Tektronix (розробник технології), Xerox та Mutoh.

Чорнило на основі розчинника (Solvent та EcoSolvent)

Чорнило на основі розчинника (Solvent) – хімічно агресивні речовини, основу яких найчастіше становить циклогексанон, а барвним агентом завжди є пігмент. Таке чорнило не потребує обов’язкового використання матеріалів із покриттям (хоча спеціалізовані матеріали для сольвентного друку, безумовно, покращують якість зображення). Це пояснюється здатністю агресивної рідкої фази протравлювати поверхню носія й на початковому етапі її розм’якшення міцно фіксувати пігмент у масі верхнього шару матеріалу.

Чорнило на основі розчинника значно продовжує термін служби відбитка за вуличної експлуатації. На відміну від зображень, виконаних водним, масляним чи твердим чорнилом, які зберігають свої якості не більш ніж рік без захисту поверхні, незмінність «сольвентних» відбитків спостерігається протягом 3 років, а іноді й довше.

Сольвентне чорнило зі зниженим вмістом циклогексанону (5–7%) – SoftSolvent або LiteSolvent – має дрібніші частинки дисперсії, здатне друкувати з вищою роздільною здатністю (до 1440 DPI) і при цьому набагато менш агресивне щодо людини та довкілля, зберігаючи здатність друкувати на непідготовленій поверхні.

Сольвентне чорнило має низку суттєвих недоліків, які й стали причиною подальших розробок і появи екосольвентних матеріалів. Часто однією з переваг екосольвентного чорнила називають відсутність запаху, хоча насправді це не найважливіший аргумент – деякі виключно отруйні речовини запаху взагалі не мають. Суть у використанні менш шкідливих для людини та довкілля хімічних композицій, які водночас забезпечують надійний зв’язок пігменту з поверхнею носія. Застосування екосольвентного чорнила також дало змогу знизити вартість самих друкувальних пристроїв за рахунок використання в них корпусів друкувальних головок і елементів системи подачі чорнила з дешевших матеріалів.

Сольвентне чорнило з’явилося вже кілька років тому й було «першою ластівкою». Негативні фактори, супутні цій технології, стали стимулом подальших розробок: на зміну стандартному сольвентному чорнилу прийшло менш небезпечне з екологічної точки зору, але не менш ефективне за якістю друку та стійкістю відбитка екосольвентне чорнило, що не містить небезпечних розчинників. Єдине, у чому новий тип чорнила може поступатися попереднику, – це стійкість до інтенсивного абразивного впливу. Деякі виробники плотерів змогли на базі стандартних моделей (з мінімальною модернізацією) створити пристрої, що друкують екосольвентним чорнилом, що дало користувачам змогу уникнути зайвих витрат.

Сумісність чорнила

Будь-який виробник плотерів порекомендує використовувати оригінальне чорнило, хоча всім відомо, що витратні матеріали виробляє не сам виробник друкувального пристрою, а хтось інший. У світі існує кілька великих хімічних компаній, що забезпечують своєю продукцією всіх виробників друкувальних пристроїв, а ті вже продають ці витратні матеріали під власною торговою маркою. Випуск чорнила відбувається відповідно до технологічних особливостей конкретного обладнання, типу друкувальних головок та їхньої потрібної надійності, заявлених споживачем вимог до готового відбитка тощо. Таке чорнило багаторазово тестується для забезпечення незмінного передбачуваного результату – саме воно й називається оригінальним.

З іншого боку, та сама хімічна компанія може продавати чорнило й під власною торговою маркою, що жодним чином не позначиться на якості. Але користувачеві плотера недоступна інформація про виробника пропонованих йому оригінальних витратних матеріалів, тож покладатися на власну інтуїцію не варто. Помилка може коштувати дуже дорого – це не лише бракована продукція, витрачені гроші й нерви, а й високий ризик виходу з ладу найважливіших друкувальних вузлів. Використання сторонніх витратних матеріалів також дає виробнику обладнання право відмовитися від своїх гарантійних зобов’язань.

Тим не менш на ринку широкоформатного друку відомі імена кількох виробників чорнила з гідною репутацією, і якщо існують офіційні рекомендації виробника плотера щодо використання їхньої продукції, цим сміливо можна користуватися.