賀麗娟

（遼寧精化科技有限公司，遼寧丹東 118301）

連供噴墨打印機(jī)墨水流暢性的分析

賀麗娟

（遼寧精化科技有限公司，遼寧丹東 118301）

簡單地介紹了連續(xù)供墨系統(tǒng)的市場應(yīng)用前景，以及在噴墨打印技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，連續(xù)供墨系統(tǒng)的實(shí)用性，并針對(duì)用戶的日常使用需求，介紹了對(duì)墨水的流暢性進(jìn)行檢測的必要性和可行性。以愛普生R330連續(xù)供墨打印機(jī)為例，首先，介紹了壓電式噴墨打印技術(shù)和連續(xù)供墨系統(tǒng)的工作原理；其次，介紹了在不同條件下對(duì)墨水流暢性的檢測方法，包括常溫流暢性、間歇流暢性、老化后墨水的流暢性（高溫和低溫）；再次，對(duì)這三種流暢性的檢測方法、檢測結(jié)果、結(jié)果的影響因素進(jìn)行了分析討論，介紹了走墨的原因和LC、LM兩種顏色與其他顏色不同的流暢性檢測方式，并介紹了表面張力和粘度與流暢性的關(guān)系，以及pH值和墨水系統(tǒng)電導(dǎo)率對(duì)墨水體系的穩(wěn)定性的影響和對(duì)打印流暢性產(chǎn)生的影響。

連續(xù)供墨；噴墨墨水；流暢性

近年來，隨著噴墨打印技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，噴墨打印機(jī)的使用范圍日趨廣泛，其價(jià)格也逐漸地平民化，無論企業(yè)、個(gè)體還是家庭都隨處可見它的身影。雖然它售價(jià)相對(duì)便宜，但使用成本高（如，頻繁更換墨盒），尤其是日常打印量較大的用戶（如廣告設(shè)計(jì)、數(shù)碼印刷公司等）。通用耗材廠商就看準(zhǔn)了這一市場需求，推出了專為噴墨打印機(jī)設(shè)計(jì)的連續(xù)供墨系統(tǒng)，簡稱“連供”。這是一種新型的供墨方式，與噴墨打印機(jī)傳統(tǒng)的供墨方式（自身內(nèi)置墨盒供墨）不同，它采用外置墨盒再用導(dǎo)管與打印機(jī)的內(nèi)置墨盒相連，這樣外置墨盒就源源不斷地向內(nèi)置墨盒提供墨水。

噴墨打印機(jī)墨水的打印流暢性是一種特別直觀、實(shí)際的應(yīng)用性能，一定程度上體現(xiàn)了墨水的穩(wěn)定性，是墨水出廠前很重要的質(zhì)量檢測手段。本文將以愛普生R330型連供噴墨打印機(jī)為例，對(duì)水性染料型噴墨墨水的流暢性進(jìn)行檢測進(jìn)而評(píng)測產(chǎn)品的質(zhì)量。

1實(shí)驗(yàn)儀器和材料

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

打印機(jī)，連供系統(tǒng)，老化試驗(yàn)箱，冰柜

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

墨水，市場認(rèn)可A4復(fù)印紙（若干張）

2 實(shí)驗(yàn)原理

2.1 壓電式噴墨技術(shù)

愛普生R330型打印機(jī)屬于壓電式打印機(jī)，壓電式噴墨技術(shù)屬于常溫常壓打印技術(shù)，壓電式噴墨打印機(jī)墨倉的一端是噴嘴，另一端是許多微小的壓電材料（大多是鉛—鋁—鈦類壓電晶體）[1]，壓電晶體在電壓變化作用下具有彎曲形變的特性，當(dāng)圖像信息電壓加到壓電晶體上時(shí)，壓電晶體的伸縮振動(dòng)變形將隨著圖像信息電壓的變化而變化，并使墨水在壓電晶體變形的作用下被高速均勻準(zhǔn)確地壓出噴嘴，墨滴噴出后由墨盒及時(shí)補(bǔ)入墨水。

圖1 壓電式噴頭噴墨過程

2.2 連續(xù)供墨系統(tǒng)

噴墨打印機(jī)連續(xù)供墨是利用打印機(jī)的墨盒在打印中向噴頭源源不斷地輸送墨水的同時(shí)，墨盒內(nèi)也需要自動(dòng)吸入同等容量空氣補(bǔ)充平衡的這一現(xiàn)象，將從墨盒通氣孔補(bǔ)充進(jìn)入的空氣改為補(bǔ)充進(jìn)入墨水。這樣墨盒輸送到噴頭多少墨水就及時(shí)補(bǔ)充多少墨水進(jìn)入。補(bǔ)充墨水通過軟管連接到打印機(jī)外的墨水容器上，已達(dá)到內(nèi)置墨盒始終有足夠量的供打印墨水的目的，現(xiàn)在很多廠家利用虹吸原理[2]，采用通氣孔一直延伸到墨盒底部作為平衡倉，無論墨盒剩多少墨水其出墨口的壓力基本一致。

圖2 連供系統(tǒng)

3 檢測方法

3.1 安裝軟件和設(shè)計(jì)單色塊

3.1.1 安裝軟件

將驅(qū)動(dòng)光盤放入光驅(qū)，按提示操作安裝。

3.1.2 設(shè)計(jì)單色塊

用CorelDRAW軟件設(shè)計(jì)6個(gè)單色塊，分別填充顏色值K=100%、C=100%、M=100%、Y=100%、C=50%、M=50%，以待測試流暢性時(shí)使用。

3.2 常溫墨水的流暢性

用60mL一次性針管（每個(gè)顏色配一個(gè)），各抽取40mL墨水，注入愛普生R330打印機(jī)連供系統(tǒng)中，噴嘴檢查正常即可開始檢測，如需要清洗，次數(shù)不應(yīng)該超過3次，介質(zhì)選普通復(fù)印紙，打印質(zhì)量普通，打印選項(xiàng)灰度模式，K、C、M、Y四個(gè)顏色先走墨30頁單色塊，再連續(xù)打印單色塊20頁，LC、LM兩個(gè)顏色連續(xù)打印20頁即可。

圖3 單色塊（K=100%）

3.3 間歇流暢性

常溫流暢性結(jié)束后，將打印機(jī)關(guān)機(jī)停止使用，7天后再開機(jī)，噴嘴正常即可開始檢測，打印設(shè)置如3.2設(shè)置好后，打印20頁單色塊。

3.4 老化后墨水的流暢性

將耐老化瓶分別編號(hào)K1、C1、M1、Y1、LM1、LC1、K2、C2、M2、Y2、LM2、LC2。按編號(hào)對(duì)應(yīng)的顏色每個(gè)瓶子放50mL的墨水。

3.4.1 高溫試驗(yàn)

將編號(hào)為1的六個(gè)顏色以70℃的高溫條件，在老化試驗(yàn)箱里放置7天。時(shí)間到取出老化瓶，待冷卻至室溫后，每個(gè)顏色抽取40mL注入外置墨盒，噴嘴正常即可開始檢測，打印設(shè)置如3.2設(shè)置好后，K、C、M、Y四個(gè)顏色，先走墨30頁單色塊，再連續(xù)打印單色塊20頁，LC、LM兩個(gè)顏色連續(xù)打印20頁即可。

3.4.2 低溫試驗(yàn)

將編號(hào)為2的六個(gè)顏色以-20℃的低溫條件，在冰柜里放置3天。時(shí)間到取出老化瓶，待墨水融化并至室溫后，每個(gè)顏色抽取40mL注入外置墨盒，噴嘴正常即可開始檢測，打印設(shè)置如3.2設(shè)置好后，K、C、M、Y四個(gè)顏色先走墨30頁單色塊，再連續(xù)打印單色塊20頁，LC、LM兩個(gè)顏色連續(xù)打印20頁即可。

4 檢測結(jié)果與討論

4.1 常溫流暢性分析

六個(gè)顏色的流暢性均一次性通過，說明產(chǎn)品的打印流暢性很好。

4.1.1 走墨的原因

走墨30頁是模擬用戶日常的注墨水方式來進(jìn)行的，連供系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)就是注墨方便，用戶可直接將墨水注入外置連供墨盒。先連續(xù)打印30頁的單色塊，內(nèi)置墨盒以前的剩余墨水和混合墨水已經(jīng)幾乎打印完畢，之后再連續(xù)打印20頁單色塊。

4.1.2 LC、LM的流暢性

在C、M兩個(gè)顏色先走墨30頁的時(shí)候，LC、LM兩個(gè)顏色同時(shí)也在走墨水，因此，LC、LM兩個(gè)顏色可直接連續(xù)打印20頁單色塊。

4.1.3 流暢性的影響因素

打印流暢性跟墨水的粘度和表面張力有關(guān)，對(duì)于無海綿墨盒和連供系統(tǒng)，粘度和表面張力影響著墨水的流動(dòng)和噴墨滴的大小及形狀。

4.2 間歇流暢性分析[3]

打印機(jī)停用7天后，再開機(jī)，噴嘴檢查顯示正常，六個(gè)顏色均連續(xù)打印20頁，無斷線現(xiàn)象，說明經(jīng)過長時(shí)間放置墨水的流暢性與之前的差別不大，產(chǎn)品的打印穩(wěn)定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性很好。

4.2.1 pH值的影響

墨水的打印穩(wěn)定性與墨水的pH值有關(guān)。pH值表示溶液酸堿程度，合適的pH值使溶解度達(dá)到最好，進(jìn)而使墨水體系具有好的穩(wěn)定性。

墨水與打印頭及其他配件的適應(yīng)性與墨水的pH值有關(guān)。若墨水體系的pH值不合適，長此以往會(huì)造成打印頭被腐蝕。此外，還要求墨水體系與連供系統(tǒng)（外置墨盒、管線等）具有相容性。

4.2.2 電導(dǎo)率的影響

墨水電導(dǎo)率表示墨水體系的含鹽量高低。含鹽量過高，與其結(jié)合的Cl-的含量過高，會(huì)對(duì)打印頭具有一定腐蝕性。或是與墨水體系產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，是染料分子結(jié)晶析出，造成打印頭儲(chǔ)墨倉堵塞，進(jìn)而斷線、堵頭。

有些墨水常溫流暢性合格，但是長時(shí)間放置后，就會(huì)出現(xiàn)斷線等現(xiàn)象，也與墨水體系含鹽量過高有關(guān)。

4.3 老化試驗(yàn)分析

老化試驗(yàn)后，分別檢測高溫、低溫的流暢性，六個(gè)顏色均先走墨30頁，再打印20頁不斷線，說明墨水的流暢性基本沒發(fā)生變化，穩(wěn)定性很好。

老化試驗(yàn)分為高溫試驗(yàn)和低溫試驗(yàn)，模擬了用戶在購買了墨水之后在高溫或是低溫條件下儲(chǔ)存、運(yùn)輸墨水的穩(wěn)定性。其中高溫試驗(yàn)主要檢測墨水是否會(huì)有膠化現(xiàn)象，低溫試驗(yàn)主要檢測墨水是否有返粗現(xiàn)象[4]。

5 結(jié)論

通過幾種不同條件下的流暢性檢測，對(duì)墨水的質(zhì)量進(jìn)行了簡單的評(píng)判，結(jié)果是此批次的墨水質(zhì)量為A級(jí)合格，并且具有很好的穩(wěn)定性。這種方法既直觀又方便快捷。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，首先要對(duì)墨水的pH值、電導(dǎo)率、表面張力、粘度進(jìn)行測量，在數(shù)據(jù)合格的情況下，再進(jìn)行流暢性的檢測，如若出現(xiàn)斷線（清洗3次之后）、堵頭等現(xiàn)象，在排除了打印機(jī)故障之后，再重新調(diào)制和檢測。

1.陳梅等.彩色噴墨打印用墨水[J].遼寧化工，2001，30（2）：53～56

2.陳敏恒.化工原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006

3.任明華.噴墨墨水的質(zhì)量檢測[J].辦公自動(dòng)化，2013，（8）：19～21

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1671-3389（2017）02-10-03