新一代彩色喷墨的设计研究进展

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1、THERMALANDNUMERALIMAGEMATERIALSInformationRecordingMaterials2006Vol.7No.5新一代彩色喷墨的设计研究进展孟庆华,黄德音(上海交通大学化学化工学院,上海200240)摘要:介绍了彩色喷墨打印及墨水发展历史,分析了墨水配方中着色剂(染料、颜料)的设计思路,综述了近年来着色剂改性应用的研究进展。关键词:着色剂;喷墨;应用中图分类号:TQ314.2459文献标识码:A文章编号:1009-5624-(2006)05-0025-051前言场中的应用迅速扩大,而且在织物喷墨打印印花、照相仿真打印和广告打印市场方面开辟了新的

2、领域。彩色喷墨打印以及激光打印、复印色粉等领域,2.2墨水配方[1]具有极大的商业价值。根据预测,2009年全球喷喷墨打印墨水的配方是针对喷墨打印机的特墨油墨销售额有望达到250亿美元,数码摄像摄影点,将着色剂溶解P分散在含有各种助剂的溶剂中。的普及和家用数码打印机使用的不断增长,是喷墨着色剂一般是各种经过改性处理的染料或颜料。溶油墨消费增长的主要驱动力。剂一般是对着色剂溶解P分散能力强且在打印条件下具有一定蒸气压的水溶性有机溶剂,如短碳链醇、2彩色喷墨打印的发展及技术特点酮类。各种助剂常常包括表面活性剂、pH缓冲试[2]2.1喷墨打印的发展剂、增稠剂等。[3]喷墨打印是1种由

3、热泡和压电将墨水产生墨喷墨打印墨水的性能要求一般如下:滴,喷射、吸附在记录材料上而形成图像的记录方(1)在基质上能产生高质量的图案;式。喷墨打印技术具有一系列其它打印方式(如激(2)具有良好的光牢度和湿牢度;光打印)无可比拟的优越性。(1)原理简单,打印过(3)墨水不能堵塞喷嘴(口径仅几十μm),配方程不形成负片;(2)色彩容量大,彩色打印成本与单中粒径应控制1μm以下;色打印基本没有区别;(3)适应面宽,不论是巨幅广(4)墨水的物理性质,如粘度为2～10Pa·S、电告,或是各种商标,喷墨打印都能游刃有余。因此,导率在750sPcm以上,表面张力为30～50mNPm;它是惟一能

4、以低成本而获得高质量的彩色打印效果(5)墨水无毒、不易燃。的打印方法。今天,最好的喷墨打印图片几乎已能2.3喷墨打印纸张的要求与摄影照片相媲美。虽然目前还不能完全取代银盐随着个人摄影领域采用数字影像技术的增多,胶卷彩色成像,但随着数码相机和打印、墨水技术的数字影像的制作采用喷墨打印也日渐广泛,而作为进一步发展,喷墨打印将会成为今后彩色成像的主决定喷绘影像画面质量的重要因素中也包括了记录要发展方向。用纸,且其重要性也越来越大。从上世纪80年代以来,随着打印机和着色剂技最初的喷绘用纸的吸墨层主要是由明胶或某些术的迅速发展,不仅导致了喷墨技术在办公室原有市合成高聚物等膨润型介质构成的

5、,它的吸墨性不好,打印时墨水易渗洇、扩散,影像粗糙,没有层次感、不耐水,干燥速度慢等缺点。为此研究者提出,在制造收稿日期:2006-03-16照相级喷墨打印记录纸时设置空隙型吸墨层,其优作者简介:孟庆华,男(1971-),江苏省泰州市人,上海交点是打印墨点的密度大、色调鲜艳、图像清晰,吸墨通大学化学化工学院副教授,博士;研究方向:速度快,固墨性能好,即使在打印墨滴重叠的场合,功能染料,精细化工;E-mail:qhmeng@sjtu.[4]edu.cn。墨水也没有流渗现象,墨点边缘清晰。日本柯尼25信息记录材料2006年第7卷第5期热敏及数码成像卡公司1996年出售了接近银盐摄影

6、高画质的喷绘3.3耐水性介质“柯尼卡彩喷纸(PhotolikeQP)”,具有优异的对于很多墨水配方而言,溶解性和耐水性两者吸墨性、速干性、耐水性等性能。另外,其它公司也之间是一对矛盾,比如,对于水溶性较好的染料,所相继推出了Inkjetphotopaper和Inkjetphotoqual2形成的墨水配方是溶解充分的,不会形成大的粒子itypaper等品牌的专用打印纸。堵塞喷嘴,但在打印好的图案上,不经意溅上的几滴水珠就会使优美的画面“黯然失色”。目前,市场上3现代喷墨打印用着色剂的设计思路较为廉价的墨水配方所使用的往往就是这种对水亲合力较强的水溶性染料。而一些质量较好的墨水,优

7、良的墨水质量主要是由着色剂的色相强度、如EPSON的恒彩防水耐光墨(DuraBriteInk),其配毒性(Ames测试)、日晒水浸牢度、着色剂拼色的配方中使用的却是高度分散、但打印成像后却与水不伍等决定的。喷打的墨头口径很小,仅十几微米,故相溶的颜料微粒,而颜料的高度分散性、稳定性恰恰墨水中着色剂细度要求很高。是该类型墨水配方的关键。着色剂有染料型和颜料型2种,用于不同型号为解决溶解性和耐水性这一对矛盾,专家们采的喷墨打印机。一般来说,桌面式多为办公室和家用不同的方法对染料和颜料这两大着色剂