連供噴墨打印機墨水流暢性的分析

賀麗娟

（遼寧精化科技有限公司，遼寧丹東 118301）

連供噴墨打印機墨水流暢性的分析

賀麗娟

（遼寧精化科技有限公司，遼寧丹東 118301）

簡單地介紹了連續供墨系統的市場應用前景，以及在噴墨打印技術飛速發展的大環境下，連續供墨系統的實用性，并針對用戶的日常使用需求，介紹了對墨水的流暢性進行檢測的必要性和可行性。以愛普生R330連續供墨打印機為例，首先，介紹了壓電式噴墨打印技術和連續供墨系統的工作原理；其次，介紹了在不同條件下對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，對這三種流暢性的檢測方法、檢測結果、結果的影響因素進行了分析討論，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系，以及pH值和墨水系統電導率對墨水體系的穩定性的影響和對打印流暢性產生的影響。

連續供墨；噴墨墨水；流暢性

近年來，隨著噴墨打印技術的不斷發展進步，噴墨打印機的使用范圍日趨廣泛，其價格也逐漸地平民化，無論企業、個體還是家庭都隨處可見它的身影。雖然它售價相對便宜，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（如廣告設計、數碼印刷公司等）。通用耗材廠商就看準了這一市場需求，推出了專為噴墨打印機設計的連續供墨系統，簡稱“連供”。這是一種新型的供墨方式，與噴墨打印機傳統的供墨方式（自身內置墨盒供墨）不同，它采用外置墨盒再用導管與打印機的內置墨盒相連，這樣外置墨盒就源源不斷地向內置墨盒提供墨水。

噴墨打印機墨水的打印流暢性是一種特別直觀、實際的應用性能，一定程度上體現了墨水的穩定性，是墨水出廠前很重要的質量檢測手段。本文將以愛普生R330型連供噴墨打印機為例，對水性染料型噴墨墨水的流暢性進行檢測進而評測產品的質量。

1實驗儀器和材料

1.1 實驗儀器

打印機，連供系統，老化試驗箱，冰柜

1.2 實驗材料

墨水，市場認可A4復印紙（若干張）

2 實驗原理

2.1 壓電式噴墨技術

愛普生R330型打印機屬于壓電式打印機，壓電式噴墨技術屬于常溫常壓打印技術，壓電式噴墨打印機墨倉的一端是噴嘴，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，當圖像信息電壓加到壓電晶體上時，壓電晶體的伸縮振動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確地壓出噴嘴，墨滴噴出后由墨盒及時補入墨水。

圖1 壓電式噴頭噴墨過程

2.2 連續供墨系統

噴墨打印機連續供墨是利用打印機的墨盒在打印中向噴頭源源不斷地輸送墨水的同時，墨盒內也需要自動吸入同等容量空氣補充平衡的這一現象，將從墨盒通氣孔補充進入的空氣改為補充進入墨水。這樣墨盒輸送到噴頭多少墨水就及時補充多少墨水進入。補充墨水通過軟管連接到打印機外的墨水容器上，已達到內置墨盒始終有足夠量的供打印墨水的目的，現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

3 檢測方法

3.1 安裝軟件和設計單色塊

3.1.1 安裝軟件

將驅動光盤放入光驅，按提示操作安裝。

3.1.2 設計單色塊

用CorelDRAW軟件設計6個單色塊，分別填充顏色值K=100%、C=100%、M=100%、Y=100%、C=50%、M=50%，以待測試流暢性時使用。

3.2 常溫墨水的流暢性

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

圖3 單色塊（K=100%）

3.3 間歇流暢性

常溫流暢性結束后，將打印機關機停止使用，7天后再開機，噴嘴正常即可開始檢測，打印設置如3.2設置好后，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K1、C1、M1、Y1、LM1、LC1、K2、C2、M2、Y2、LM2、LC2。按編號對應的顏色每個瓶子放50mL的墨水。

3.4.1 高溫試驗

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

3.4.2 低溫試驗

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

4 檢測結果與討論

4.1 常溫流暢性分析

六個顏色的流暢性均一次性通過，說明產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行的，連供系統的一個特點就是注墨方便，用戶可直接將墨水注入外置連供墨盒。先連續打印30頁的單色塊，內置墨盒以前的剩余墨水和混合墨水已經幾乎打印完畢，之后再連續打印20頁單色塊。

4.1.2 LC、LM的流暢性

在C、M兩個顏色先走墨30頁的時候，LC、LM兩個顏色同時也在走墨水，因此，LC、LM兩個顏色可直接連續打印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，對于無海綿墨盒和連供系統，粘度和表面張力影響著墨水的流動和噴墨滴的大小及形狀。

4.2 間歇流暢性分析[3]

打印機停用7天后，再開機，噴嘴檢查顯示正常，六個顏色均連續打印20頁，無斷線現象，說明經過長時間放置墨水的流暢性與之前的差別不大，產品的打印穩定性、儲存穩定性很好。

4.2.1 pH值的影響

墨水的打印穩定性與墨水的pH值有關。pH值表示溶液酸堿程度，合適的pH值使溶解度達到最好，進而使墨水體系具有好的穩定性。

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

4.2.2 電導率的影響

墨水電導率表示墨水體系的含鹽量高低。含鹽量過高，與其結合的Cl-的含量過高，會對打印頭具有一定腐蝕性。或是與墨水體系產生電化學反應，是染料分子結晶析出，造成打印頭儲墨倉堵塞，進而斷線、堵頭。

有些墨水常溫流暢性合格，但是長時間放置后，就會出現斷線等現象，也與墨水體系含鹽量過高有關。

4.3 老化試驗分析

老化試驗后，分別檢測高溫、低溫的流暢性，六個顏色均先走墨30頁，再打印20頁不斷線，說明墨水的流暢性基本沒發生變化，穩定性很好。

老化試驗分為高溫試驗和低溫試驗，模擬了用戶在購買了墨水之后在高溫或是低溫條件下儲存、運輸墨水的穩定性。其中高溫試驗主要檢測墨水是否會有膠化現象，低溫試驗主要檢測墨水是否有返粗現象[4]。

5 結論

通過幾種不同條件下的流暢性檢測，對墨水的質量進行了簡單的評判，結果是此批次的墨水質量為A級合格，并且具有很好的穩定性。這種方法既直觀又方便快捷。在實際生產過程中，首先要對墨水的pH值、電導率、表面張力、粘度進行測量，在數據合格的情況下，再進行流暢性的檢測，如若出現斷線（清洗3次之后）、堵頭等現象，在排除了打印機故障之后，再重新調制和檢測。

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：化學工業出版社，2006

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

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1671-3389（2017）02-10-03