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溶剂、弱溶剂、Latex和UV墨水区别和特性

2022-05-16 设备百科 加入收藏

  宽幅喷墨印刷是一个价值数百亿的产业,自从1980年代推出第一台商用喷墨打印机以来,喷墨墨水和喷墨机技术一直在不断发展。

  市场上卖喷墨打印机的多不胜数,UV 墨水、网点扩大、颜料、DPI、优化器、cmyk、溶剂打印头等术语也非常多,一般人很难理解,但是广告市场的写真机、喷绘机、uv打印机就是喷墨打印机型号,原理也比较简单。

喷墨打印机原理图

  喷墨打印机的工作原理就是机器把墨水喷射到打印介质上,打印出各种图案,然后干燥处理。

  现在广告市场常用的五种墨水主要有:溶剂油墨、弱溶剂墨水、UV或紫外线墨水、水性染料墨水、Latex油墨。对于普通人来说,认识每一种墨水才是头疼的事情。如果你想买喷墨打印机,那就得充分了解各种类型的设备和墨水之间的功能和差异。(g  g h u  。co m )

  如果我直接告诉你溶剂型墨水含有烃类载体,颜料作为着色剂,树脂作为固定剂。这样对于大家可能就像读天书,所以接下来再用更容易理解的话术来给大家说说喷墨打印机。

  我将这篇文章分成三个独立的部分,帮助大家认识理解喷墨打印机。

  第一部分:工作原理

  第二部分:墨水主要成分

  第三部分:5种常用墨水的特性和差异

  一、喷墨打印机工作原理

  图文广告店用喷墨打印机来打印各种海报、贴纸、壁纸、标志、玻璃膜等,广告行业可以打印的材料多不胜数。广告用的喷墨打印机一般都是大幅面,所以占地面积比较大,不像一般的打印机以厘米为单位,喷墨打印机输出尺寸可以打几米甚至几十米的长度。

  喷墨打印机除了打印尺寸比较大之外,速度也非常快,可以打印出非常高的分辨率,精度以微米来计算。

  虽然喷墨打印机打印幅面大、精度高、速度快,但是工作原理和办公室用的喷墨打印机基本是一样的。

喷墨打印机墨盒

  喷墨打印机主要分为三个组件:

  1.进纸部件

  就是负责将纸往前推,让打印头在各个部分打印。

  2.打印头

  打印头就是打印机的核心,每台喷墨打印机都有打印头,这些喷头有数千个微型喷嘴。就是在材料上横向移动的部件,然后再移动过程中将墨水喷到下方的材料上。通常有四个打印头,每个打印头包含四种原色:CMYK。这四个字母分别代表青色、品红色、黄色和黑色,四种颜色就像画画用的颜料一样,以不同比例混合产生不同的颜色和色调,这四种颜色组合基本满足各类海报设计。

  3.给墨部件

  就是将墨水从墨盒或者墨水袋输送到打印头的部件。

  DPI - 由单个点组成的图像

  正如我之前提到的,我们的打印头在其下表面有数百个甚至数千个小喷嘴排列成阵列。从这些喷嘴喷出的每一滴墨水都会在打印介质上形成一个点。这些彩色墨水滴落到下面的介质上并迅速干燥,在基材上形成一个点。将点按顺序排列,就形成我们看到的文本和图像。

DPI示意图

  大家可以找个报纸然后用放大镜观察上面的图像,这些图像分辨率都非常低,所以就能看到一个个小点。而一些杂志因为分辨率比较高,所以不容易看出来,因为这些图像中的点更小更精细。

  所以决定喷墨打印机分辨率就是打印头上面的微型喷嘴,点越小能打印的分辨率就更高,这就是DPI(每英寸点数)的含义,点小了就代表每英寸能打的点数越多,最终分辨率越高。

  综上所述,大家在购买喷墨打印机的时候,就需要关注DPI,DPI越高,喷墨打印机打印精度越高。

  网点扩大

  打印介质的质量也会影响喷墨打印机的最终质量,在理想环境中,喷墨打印机喷出来的墨点是完美的圆形,但是由于液体会飞溅,所以墨点的边缘会略微不规则或者模糊,有的墨点还会飞溅重叠到相邻点的边缘,这种现象就称为网点扩大,网点越大,墨点越不规则,图像就越模糊。

  所以买到一台好的打印机才成功一半,还得考虑材料,要尽量减少网点扩大,这样才能打印出清晰的图像。

  举个例子,就像报纸非常粗糙,任何墨水都容易被纸纤维吸收,所以想在上面打印高分辨率非常困难,所以一般报纸在印刷的时候使用低分辨率图像,这就是报纸图像分辨率都不高的原因。

  像一些高档杂志,用了特殊的涂层纸,打印效果就非常好。涂层纸上有一层薄薄的蜡,这种涂层有助于减少网点扩大,还有非常优质的亮光/哑光效果。最简单的方法就是自己用喷墨打印机用同样的高分辨率,分别在普通打印纸和铜版纸上打印,普通纸会模糊甚至褪色。而铜版纸打印出来,分辨率非常高,颜色非常鲜艳。

  介质质量、DPI、网点扩大、油墨干燥时间等都是影响最终打印质量的重要因素。

  纸张/介质路径

  在喷墨打印机中,打印头安装在称为托架的类似轨道的设备上。喷墨头沿该导轨横向移动。因此,如果我们使用图表作为类比,打印头将沿“X”轴移动。

  当打印头从左向右移动时,纸张/介质从后向前移动,或沿“Y”轴移动。

  在小型家庭办公室打印机中,纸张堆叠在托盘中。由橡胶制成的摩擦辊从托盘中拾取单张纸并将它们推到打印床上。同时,打印头在上方的托架/导轨上滑动,在下方的纸张上喷出墨水。

  在宽幅打印机中,介质的处理方式不同。

  这些工业机器可以在大尺寸的介质卷上进行打印,宽达几十上百cm的柔性卷材可以安装在固定在印刷机上的进纸器卷轴上。进纸器卷轴将介质解卷到打印床上进行处理,打印头在上方移动喷出墨水。然后打印的卷材从另一端出来。然后将这个长条印刷品收集在一个卷轴上,该卷轴将画面回卷筒中。

  简而言之,空白介质从一端进入,在上面打印,然后在另一端聚集成一卷。这种机制允许喷墨打印机打印出几十米长的广告画面。ⒼgⒽⓊ•©ⓞⓜ

  喷墨打印机除了打印纸类材料,还可以在PVC、油画布车贴等材料上打印。

  喷墨打印机墨水原理

  喷墨墨水通常配置为四种原色——青色、品红色、黄色和黑色,简称 C、M、Y 和 K。这四种颜色以不同的比例混合,以创建光谱中的每种颜色。类似于艺术家用几种原色颜料在调色板上调出不同的颜色。

  四种喷墨打印机的颜色都有两个组成部分:载体和着色剂。

  喷墨打印机墨水本质上是液体,这种液体从墨水盒流入打印头,从各个喷嘴中挤出,最后沉积在要打印的基材上。在通过机器的所有上述组件时,液体也随身携带颜色。因此有了术语——载体。

  载体(或液体成分)使喷墨墨水能够流过印刷机的不同区域,最后流到印刷介质上。

  就像我们用喷水枪装带颜色的水,然后99%的清水和1%的染料,挤压水枪,水就会以细长的水流从喷嘴里边喷出来,然后喷到别人的衣服上,除了水之外还有溶解到水里的化学颜料,等过段时间,水分蒸发以后,衣服上就会留下颜色。

  喷墨打印机的工作原理就是这样,颜料溶解到载体,然后载体带着颜料从打印头传输到材料上,一旦喷到材料上,载体就会蒸发,只留下CMYK的一个个小点。现在的溶剂和弱溶剂喷墨打印机的载体使用的是油基配方。

  油墨的载体成分:

  水性墨水打印机和乳胶打印机的载体是水,溶剂打印机的载体是溶剂,弱溶剂打印机的载体是比较温和或环保一点的溶剂,uv打印机的载体是丙烯酸酯树脂和光引发剂。

  着色剂

  顾名思义,着色剂是墨水中赋予其颜色的成分。

  油墨中的着色剂主要有两种:染料和颜料。

染料

  染料是完全溶于水的着色剂。另一方面,颜料是悬浮在水中的固体颗粒。

颜料

  染料首先是液体,并且是完全水溶性的。一旦混入水中,就无法将两者分开。

  颜料不是液体,而是固体颜色颗粒。此外,这些颗粒是不溶于水的。在从喷墨器中喷射出来之后,这些颗粒会物理地粘附在被打印的表面上。

  要了解颜料墨水,只需想象一个充满彩色粉笔微粒的水溶液。这些颗粒不溶解在水中,而是悬浮在水中。理论上,如果你有一个足够细的筛子,即使在水中混合后,你也可以过滤掉这些有色颗粒。

  由于不溶于水,颜料墨水的最大好处是它们比染料墨水更坚固。雨水不能使这些墨水流动(在染料上滴一滴水,它们会开始弄脏)。此外,颜料也更耐阳光,不会像染料一样快速褪色。

  溶剂、生态溶剂、乳胶和UV墨水都使用颜料,所以这些机器的打印件都可以在户外使用。

  染料和颜料的一些优缺点

  染料墨水是染色的水,通过极细的喷嘴挤压这些水,形成非常小的墨点。正如我在关于 DPI的段落中解释的那样,点越小,图像分辨率就越高。

  另一方面,颜料墨水是颜色的固体颗粒,因此我们的打印头上的喷嘴尺寸可以小到多小是有限制的。如果孔太小,就无法将这些墨水颗粒推到下方的介质上。

  所以最初打印技术处于初级阶段时,颜料墨水无法提供与染料打印机相同的高分辨率。

  染料是完全液态的。因此容易被未涂层的介质纤维吸收,当与低档材料一起使用时,它们也容易脏,颜色容易扩散,这就得购买昂贵的涂层介质,才能打印高质量的图像。打印出来的画面还需要覆膜,不然容易刮花。

  而颜料不是水溶性的,所以溶剂和弱溶剂印刷的图像更加坚固,就算不覆膜也可以在户外使用。并且颜料所需的介质需要的涂层量也比水性染料少,这就意味着耗材更便宜。

覆膜

  基于染料的水性墨水打印机

  所有第一代喷墨打印机都使用水性墨水,此外很多办公室的打印机使用基于染料的水性墨水技术。

  顾名思义,这种墨水以水为载体。而油墨的另一部分,即着色剂是由染料组成的。

  染料是完全溶于水的液体着色剂,非常鲜艳。这些打印机的色彩输出更具“冲击力”。这些特性使基于染料的水性墨水打印机成为复制高分辨率照片的理想选择。

  染料墨水的问题在于它们完全是水溶性的,所以更容易受到水、光照等户外条件的影响,这就意味着就算是一滴水落在打印件上也会被弄花,被光照也容易褪色。

  另一个问题是水性染料墨水打印机只能在特殊涂层的介质上打印高分辨率图像。如果用未涂布的纸张,会晕墨。未涂层介质上的打印件看起来会有些暗淡。此外,水性染料墨水也容易在普通的未涂布纸上扩散,容易被吸干,所以这是水性墨水最大的缺点。

  染料基水性油墨优点

  染料墨水的颜色溶解在水中,沉积在印刷基材上后,水分蒸发并留下染料,从而使介质着色/染色。

  染料墨水对环境无害,比较环保,并且墨水没有气味,所以打印车间不需要专门的空气净化系统。

  缺点

  水性染料墨水仅适用于室内应用。

  如果你把这些印花放在户外,它们会褪色

  必须给画面覆膜防水和划痕。

  画面质量

  使用染料墨水的墨水头具有可喷射 2-4 皮升或更小的墨滴的喷嘴。这种墨滴尺寸非常小,可提供出色的图像质量。喷墨墨滴尺寸越小,分辨率越精细,打印质量越高。

  投入成本

  需要特殊涂层的介质进行打印,不能在无涂层或不兼容的塑料或布卷上打印。还得覆膜,就增加的工时,水性墨水价格非常低,但是覆膜和耗材都会增加成本,因为是水性墨水,打印头几乎不需要维护。

  染料基水性油墨

  染料基水性油墨打印件容易有划痕、容易褪色、容易浸水,所以只在九十年代流行,在当时设备技术落后,也只能用这个。

  后来市场上出现更先进的技术和墨水配方,也就是溶剂墨水和高分辨率溶剂打印机,染料打印机逐渐就被淘汰了。

  家用喷墨打印机仍使用染料墨水,该技术还具有特殊应用,例如染料升华印花。

  溶剂油墨印刷

  染料墨水不适合户外应用,但是市场需要可以在道路和高速公路上安装的广告牌,所以溶剂墨水就诞生了。

  溶剂型油墨以油基碳氢化合物为载体。颜料形成油墨的着色剂成分。基于颜料的墨水不会像液体染料那样弄脏介质,实际上颜料在材料上是固体。这些颗粒是水不溶性的,并且比它们的染料对应物更坚固。它们在阳光直射下也不会很快褪色。

  溶剂墨水打印机主要用于在喷绘布等涂层塑料基材上打印。并且在打印时溶剂会腐蚀介质表面,同时沉积有色颜料。

  在 2000 年代初期,室内照片打印由基于染料的水性墨水打印机处理。广告店几乎所有的户外广告牌和横幅都是在大型溶剂喷绘机上制作的。但是颜料墨水的色域小于染料,低分辨率是困扰“硬”溶剂打印机的另一个问题,这些印刷品有点粗糙和颗粒状。通常从远距离观看不影响,并且价格便宜,只不过寿命短一点,所以现在许多户外广告都青睐溶剂画面。

  溶剂油墨

  溶剂墨水具有很强的腐蚀性,通常不可生物降解,所以对环境污染大。需要安装空气净化器或排气装置,以清除蒸发的碳氢化合物。即使在干燥后,这些墨水也会有刺鼻的气味所以室内一般不用,长时间接触溶剂型墨水对人体有害。Ⓖg ⒽⓊ•©ⓞⓜ

  投入成本

  溶剂墨水的化学成分更复杂,因此可以在涂层较少的介质上打印。喷绘材料价格便宜,硬溶剂油墨的成本也很低,但是需要为排气或空气过滤系统做预算。还有就是温度过高墨水就会堵塞打印头。

  画面质量

  喷绘机墨滴较大所以分辨率低,但是户外使用不影响,不需要多高的分辨率。

  喷绘一段时间以后会褪色,户外使用材料比较差的4~6个月就开始褪色。

  弱溶剂墨水打印

  宽幅印刷机在九十年代就已经统治了室内和室外广告领域,墨水技术只会越来越好。在接下来的十年里,颜料颗粒越来越小,其色彩活力也不断突飞猛进。油墨公司开发了更好的配方,使用刺激性更少的溶剂。

弱溶剂打印机

  打印头的质量也与墨水质量的提高保持同步。我们现在的喷嘴可以产生小至 5 到 8 皮升的液滴,即使使用基于颜料的溶剂颜料墨水也是如此。溶剂型油墨最初面临的高分辨率印刷障碍现在已不复存在。

  弱溶剂墨水更温和,对材料涂层要求更小,采用颜料配方,防水防晒性能更好。

  生态溶剂墨水(和机器)是目前比较热门的,佳能、武藤、Mimaki、Roland、Scitex、Durst、Colorspan、Matan、Vutec 等厂家也一直在研究。

  弱溶剂油墨 - 技术知识

  生态溶剂墨水由悬浮在温和、可生物降解的溶剂中的颜料组成。

  它们的工作原理与“硬”溶剂机相同。即溶剂咬入介质,同时沉积彩色颜料。

  树脂将彩色颜料粘合/粘合到基材上

  溶剂蒸发掉,留下牢固固定在介质上的图像。

  这些油墨的刺激性明显低于硬溶剂对应物。

  制造商声称它们对环境无害、环保。

  它们在打印时会散发出微弱的气味,建议使用排气装置将安装这些空气排出。

  画面质量

  弱溶剂打印机可以打出5-8皮升的点,图像分辨率更高,室内近距离观察效果都非常好。

  大多数打印机品牌都预装了数百种颜色配置文件,操作员只需为每种不同的介质选择合适的配置文件,即可为每项作业打出更好的色彩。

  投入成本弱溶剂机器通常需要特殊涂层的介质进行打印,也可以在没有涂层的材料上打印,但是颜色可能会褪色。

  弱溶剂打印画面在户外长期使用也会褪色,但是周期更长一点。可以不覆膜,但是建议还是覆膜。

  Latex油墨

  在大家都在研究生态溶剂技术的时候,惠普开辟了自己的道路,研发除了Latex墨水。

  Latex油墨由水作为载体组成。着色剂由水不溶性颜料制成,此外微观聚合物颗粒也混入该溶液中。

latex打印

  Latex墨水打印机工作原理

  乳胶油墨(主要由水组成)首先涂在介质上,然后加热到100摄氏度以上,蒸发墨水的水分,只留下颜料和聚合物,热量也会立即熔化聚合物,这种熔化的聚合物将彩色颜料颗粒融合到下面的介质上,形成我们的墨点。

  Latex墨水优点

Latex打印机

  Latex 墨水可以生态降解,非常耐用,室内室外都可以,耐摩擦也比较强。

  缺点

  Latex墨水需要加热到120摄氏度,就需要更多的电力。并且这种温度下材料容易变形开裂,材料的背胶也会受到影响,所以目前市场上的Latex打印机配备的是空气干燥器,用来代替加热器。

  Latex打印机就像广告界的苹果,效果好价格贵,并且只能用原装墨水,零件也只能从惠普购买,垄断意味着价格都是随惠普心情。

  HP Latex 打印机 - 技术知识

  Latex墨水由水、颜料和塑料化合物组成。

  塑料颗粒在加热时会熔化。

  然后它将墨水/颜料颗粒融合到下面的基材上。

  这些油墨的刺激性明显低于其生态溶剂对应物。

  墨水是无味的,老板不需要安装排气装置来排出任何烟雾。

  Latex 打印机图像质量好。

  投入成本

  Latex打印机价格贵,运行成本高,除了墨水打印头也必须定期更换,某些零件和清洁套件需要定期更换。

  在短期和中期都非常防水和光照,如果用3M材料,惠普甚至还提供3年质保,建议覆膜。

  UV墨水打印

  UV 墨水由四种成分组成:单体、低聚物、颜料、和光引发剂。

  单体是一种非常友好的有机化合物。从某种意义上说,它很容易与其他分子形成键以产生聚合物。低聚物是一种基本聚合物,用作构建更复杂的塑料分子的基础。

  第三个成分是彩色颜料。众所周知,这些是 CMY 或 K 的不溶于水的小颗粒。

  最后,油墨还含有光引发剂。这种光引发剂起到催化剂的作用。它开始单体和低聚物之间的反应以产生聚合物分子。然后,这种聚合物(塑料化合物)继续将颜料粘合到打印介质上。

uv打印机

  uv打印工作原理

  打印头首先在下方的打印介质上喷射液体形式的 UV 墨水。

  该机器在打印头附近安装了一个紫外线灯。

  随着打印头在托架上来回移动,UV 灯也随之移动。

  顾名思义,这种紫外线灯将紫外线光谱中的光照射到液体油墨层上。

  墨水含有光引发剂。这种光引发剂经过校准,可以对特定波长的光(在这种情况下为紫外光)做出反应。

  当暴露在紫外线下时,我们的光引发剂现在会触发油墨中单体和低聚物分子之间的化学反应。

  这些分子继续形成聚合物(塑料)涂层。

  该涂层不溶于水,它将墨水非常非常牢固地固定在打印介质上。

  uv打印机被称为万能打印机,分辨率高,uv打印画面更牢固,因为即打即干,所以uv打印机可以在几乎所有材料上打印,卷材和板材都可以。

uv打印皮革

  UV墨水非常强大

  耐刮擦、耐磨损、防水防晒,适应各种恶劣的环境,甚至打印的画面还可以拉伸也不会开裂,uv打印不会渗透到材料上,所以可以通过套印技术打印浮雕效果。

  UV 油墨 - 技术知识

  UV 墨水含有非常复杂的聚合物、低聚物、颜料和光引发剂。

  这些墨水会对一种特定波长的光——紫外线起反应。

  当暴露在紫外线下时,油墨会立即固化/硬化。

  UV油墨是环保的。

  UV 墨水无味,可用于室内和室外场所。

  打印室不需要任何排气装置或专门的空气过滤系统。

  画面质量

  UV打印机可以打印小至5皮升的点。

  投入成本UV

机器可以在大多数表面上打印。

  只要介质平整,没有任何折痕或褶皱,并且可以放入打印机内部,就可以在其上生成图像。UV墨水比生态溶剂墨水要贵得多,和Latex墨水相当,甚至更贵一些。某些基材(如玻璃和瓷砖)确实需要额外的处理,如底漆涂层和加热。

  下图是五种墨水对比,如果看不清可以另存本地打开。

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