Чернила и бумага для струйных принтеров.

Это только на первый взгляд чернила струйных принтеров всего лишь подкрашенная вода, а в действительности, это достаточно сложная по хими­ческому составу жидкость. Как минимум в каждом карт­ридже с чернилами помимо воды со­держатся сорастворители, красящие и поверхностно-активные вещества, полимеры, увлажнители, консерван­ты, стабилизаторы, антинакипины и даже добавки, снижающие образо­вание морщинок на бумаге. А вода играет свою ключевую роль в са­мом важном процессе термоструй­ной печати обеспечивая образование пузырька пара и выброс капли.

Сорастворитель взаимодействует с водой для поддержки устойчивого состояния красителей в чернилах. Поверхност­но-активные вещества оказывают влияние на силу поверхностного на­тяжения и на процесс формирования, выброса и размещения чернильных капель на бумаге. Связующие поли­меры улучшают процесс сцепления красящих веществ с поверхностью бумаги. Специальный увлажнитель призван снижать парообразование в соплах. Проблема возникновения накипи актуальна не только для сти­ральных машин, но и для струйных принтеров, поэтому в чернила в обя­зательном порядке входит вещество, предотвращающее образование пленки на нагревающем резисторе (принтерный Calgon).

В чернилах содер­жатся и обычные консер­ванты, знакомые нам по пищевым продуктам, в их задачи входит борьба с микроорганизмами для обеспечения не­изменных характеристик чернил. Есть и еще одна добавка, которая препятствует разделе­нию чернил на фракции.

Но все-таки самым главным компо­нентом, который обеспечивает качественное изображе­ние является красящее вещество. Оно бывает изготовлено либо на осно­ве красителя, либо на пигментной основе. Первый тип чернил содержит очень мелкие молекулы красителя размером (около 2 нм), которые в водном растворе проникают в глубин­ные слои бумаги и хо­рошо впитываются. Самые первые чернила делались именно на краси­телях, и сейчас их используют, когда прежде всего важны интенсивность и цветовая гамма изображения. Но для этого необходима первоклассная фотобумага, поскольку при печати на обычную бумагу такие чернила мгно­венно впитываются и краски стано­вятся блеклыми. Чернила пигментные содержат нерастворимые в воде твердые частицы пигмента размером 50-150 нм. Из-за столь больших раз­меров частицы пигментного красите­ля не проникают в бумагу, оставаясь на ее поверхности и обеспечивая бо­лее четкие границы изображения и большую глубину черного цвета. Основным преимуществом пигментных чернил считается их меньшая зависимость от бумаги и отличная свето и водо стойкость. Большинство чернил для массового рынка производится имен­но по этой технологии. Есть и специальные пигментные чернила, разработанные для обеспечения более реалис­тичной цветопередачи. Новые тех­нологии печати с малым размером сопел потребовали особо чистых мелкодисперсионных чернил с низким содержанием красителей. И только но­вый состав пигментных красителей позволил установить рекордную стойкость к выцветанию цветов (115 лет), тогда как, обычная фотография сохраняет цвета только до 40 лет.

Точно так, как чернила отличаются от водного раствора красителя, фото­бумага для струйной печати резко отлича­ется от обычной бумаги. На срезе фотобумаги под сверхмощным микроскопом, можно об­наружить, что обычная бумага (цел­люлозное волокно с наполнителем и связующим) находится только в   центральном слое, обеспечивая ярко-белую основу, жесткость и прочность. Бумажная сердцевина сверху и снизу покрыта полиэтиленовым слоем, препятствующим проникнове­нию к бумаге и воды, и пара, и чернил. Под полиэтиленовым слоем расположен нижний слой, обеспечивающий бо­рьбу с морщинами, и далее укладочный слой из водостойкого полимера с крупными шероховатыми пласти­ковыми частицами, которые пре­пятствуют проникновению чернил с нижнего листа в стопке, исключа­ют слипание и обеспечивают захват листа принтером. Снизу лист фото­бумаги абсолютно непромокаем.

Сверху на полиэтиленовом слое наносится абсорбирующий слой, который должен как можно быстрее впитывать в себя чер­нила (своеобразный памперс). И наконец над ним расположен самый тонкий верхний воспроизводящий слой, регулирую­щий прохождение чернил и расплывание точек (обычно его состав и технология изготовления являются одним из самых важнейших секретов производителей). Именно от этого слоя зависит, насколько четко лягут чернила и насколько стойким к свету, воде и воздуху будет изображение. У цвета есть два разрушающих фактора – это свет и кислород, содержащийся в воздухе. В со­временной фотобумаге для струйных принтеров роль первого барьера (аналог защитного стекла) выполняет верхний воспроизводящий слой, а основной барьер для воздуха, создаёт абсорбирующий слой. Абсорбирующий слой фотобумаги бывает пористый или гелиевый.

Пористый адсорбирующий слой напоминает обычную промокательную бумагу, он быстро впитывает чернила и имеет низкую стоимость, но пористая структура не препятству­ет доступу кислорода к красителю, что вызывает быстрое выцветание изображения.

Гелиевый слой впитывая чернила, сначала разбу­хает, потом медленно испаряет влагу, надежно "запечатывая" краситель внутри, практически прекращая доступ к нему воздуха (подобная тех­нология применяется в со­временных детских памперсах). Но чернила на бумаге с гелиевым слоем высыхают медленнее и напечатан­ное изображение можно легко сма­зать в первые минуты после печати. Конечно производители бумаги знают все преиму­щества и недостатки данных техно­логий и предлагают соответствующий продукт для удовлетворения разных нужд. Компания Hewlett-Packard использует гелиевое покрытие только в фотобумаге повышенного и выс­шего качества, на которой обычно и печатают фотографии и изображения, которые хотят сохранить десяти­летия, а во всех других случаях применяется быстросохнущее пори­стое покрытие, которое сохранит изображение на 20-30 лет. Как правило, производители оборудования разраба­тывают чернила в комплекте с соб­ственной бумагой, что обеспечивает их оптимальное сочетание и качество печати, и именно поэтому характеристики заявленные фирмой изготовителем обеспечиваются только при применении оригинальных материа­лов производителя.