Водой не разольешь

Таблица 1

Компонент		Проценты	Значение
вода	Water	40-85	растворитель
сорастворитель	Co-solvent	5-35	вязкость
Красящее вещество	dye, pigment	2-20	краситель или пигмент
ПАВ	Surfactants	0.1-12	поверхностное натяжение
Буфер	Buffer	0.5-5	pH
Биоцид	Biocides	0.2-1	предотвращает рост
Ингибитор коррозии		0.5	защищает головку принтера

Качество чернил определяется измерением следующих физических характеристик, знать которые важно для заправщика, чтобы сделать правильный выбор:

§ Вязкость – показатель плавательных свойств чернил. Вязкость влияет на расползание, время высыхания, размер капли и струи чернил.

§ Поверхностное натяжение – способность жидкости смочить поверхность. Это один из важнейших параметров, который влияет на струю через губку или бункер, цельность капли, резкость края изображения, резкость печати и внутрицветовое расплывание краски. Поверхностное натяжение влияет на смачиваемость чернилами всех поверхностей, с которыми они соприкасаются, начиная от резервуаров в картридже и кончая поверхностью бумаги. Слишком низкое статистическое поверхностное натяжение приводит к более быстрому высыханию чернил на поверхности бумаги, но при этом средний объем капли при выдавливании чернил из дюз оказывается завышенным. Слишком высокое поверхностное натяжение увеличивает время высыхания, а следовательно ухудшает стойкость изображения при печати.

§ Уровень кислотности (рН) – показатель кислотности водного раствора. Нормальный pH должен быть немного больше нейтрального (7.0). Стандартным считается уровень кислотности в диапазоне от 7.0 до 9.0. Неверный pH может вызвать сдвиг цвета в определенной среде; также он может вызвать повреждение картриджа или частей принтера. Низкая кислотность приводит к низкой растворимости компонент чернил в воде и как следствие – плохой водостойкости изображения

§ Проводимость – показатель содержания неорганических солей в чернилах. Обычно значение этого параметра больше относится к безупречности оттенка.

§ Цветовая абсорбция – показатель оттенка цвета и его интенсивности; влияет на тоновое воспроизведение, полутона, черно-белые тона и градацию оттенков.

§ Видимый цвет – для количественного анализа цвета используется колориметр. Материал, освещение и установки могут влиять на видимый цвет распечатанного образца.

§ Чистота чернил – показатель растворенных в чернилах веществ. Примеси могут забить дюзы и вызвать серьезную поломку принтера.

Чернила на красителях - дают более яркое и сочное изображение, чем пигментные, но менее долговечны и быстро выгорают*.

Чернила с красителем сделаны из полностью дистиллированной жидкости или из измельченного в порошок красителя в очищенной воде. В чернилах на красителях - практически нет твердых частиц, красителем в них - является жидкость. А сами чернила - являются растворами (смесью) жидкостей.

Они представлены широким рядом цветов, эти чернила легче и дешевле производить, чем пигментные. Однако чернила на красителе имеют тенденцию впитываться в волокна бумаги. Они более склонны к растеканию, что может привести к проблемам с капиллярным затеканием и к расплыванию краски, а также к более быстрому выцветанию краски.

В целом - не стоит думать, что "водные" чернила на жидких красителях, это самый "не выгодный" вариант, с точки зрения своих характеристик. Их свойства вполне отвечают потребностям большинства потребителей (для распечатывания фотографий, документов - дома и в офисе).

А также стоит помнить - что современные виды бумаги для струйной печати (и особенно фотобумаги), позволяют улучшить показатели долговечности (водо- и свето-стойкости) и сделать распечатки более качественными и защищенными, не смотря на показатели самих чернил.

Взаимодействие чернил с бумагой — краеугольный камень технологий получения качественного отпечатка всех производителей принтеров. Этот процесс во многом зависит от типа применяемых чернил, которые можно разделить на водорастворимые и пигментные. Водорастворимые чернила легко растворяются в воде, их используют обычно для цветных красителей, так как они дают широкий цветовой охват. При падении на бумагу чернильный раствор впитывается в волокна, окрашивая их. Таким образом, вся поверхность рисунка закрашивается практически непрерывным слоем. Кроме того, они дают достаточное количество оттенков, чтобы обеспечить плавную цветопередачу.

Наилучшее качество получается при печати на бумаге с покрытием и тем более на фотобумаге. При растворении в воде краситель не теряет своих химических свойств и может вступать в реакцию со специальным покрытием этих носителей. Производители подбирают такой состав фотобумаги, чтобы выполнялись следующие условия:

§ после химической реакции бумаги с каплей не должно происходить неконтролируемого изменения оттенка получаемой точки. Иначе о фотографическом качестве можно забыть - драйвер думает, что печатает траву зеленой, а она получается цвета морской волны. Более того, у современных принтеров драйвер учитывает тип бумаги, на которой идет печать. Как раз чтобы сформировать правильный цвет;

§ капля должна прочно "схватиться" за участок, на который упала, не успев растечься. Иначе из-за смешивания капель не придется рассчитывать на дизеринг. Перед инженерами НР эта проблема стоит несколько менее остро, так как в технологии PhotoRET предусмотрено перемешивание капель. Однако при несоответствующем покрытии краска будет растекаться сильнее, пятна станут заметны глазу и нарушится плавность перехода одних оттенков в другие. Кроме того, после химической реакции чернил с бумагой смыть их с листа водой уже невозможно. Из водорастворимого красителя они превращаются в новое вещество с очень низкой растворимостью в воде;

§ капли должны высыхать быстро, чтобы предотвратить растекание чернил и смазывание их пальцами нетерпеливого пользователя. При печати на термоструйном принтере фотографий "на долгую память" дайте изображению как минимум две-три минуты, чтобы "схватиться". А перед помещением в рамку оно должно пролежать сутки.

В последнее время производители уделяют большое внимание печати на обычной офисной бумаге. Приходится подбирать формулу красителя так, чтобы он с ней взаимодействовал. Есть и иной путь. Компании Canon и Lexmark пробовали пользоваться стабилизатором, нанося его на лист и подготавливая таким образом для капли любую поверхность. Но это оказалось слишком дорого и на данный момент признано неперспективным.

Вы заметили, что мы сказали только о цветных чернилах? Потому что для черного цвета производители обычно используют пигментные чернила, дающие четкий контур, — это особенно важно при печати букв. Но и здесь есть свои исключения. Технология PhotoRET Pro отличается от предшественницы PhotoRET IV как раз тем, что для печати используются еще три цвета: черный и два оттенка серого. Все дополнительные чернила — водорастворимые, что позволяет быстро печатать качественные фотоизображения.

Пигментные чернила - в отличие от чернил на красителях, в них в качестве красителя - используется твердый пигмент (очень мелкие частицы твердых веществ), взвесь частичек размером с долю микрона в растворе (дисперсия). Эти мельчайшие кристаллы отражают свет и прилипают к материалу. Пигмент пристает к бумаге быстрее, чем краситель. В результате, пигментные чернила более светопрочные и цветопрочные, что предпочтительнее для архивных целей. Однако дисперсия в пигментных чернилах делает дюзы более склонными к засорению, чем чернила на красителе.

Эти чернила обладают более высокой водостойкостью, чем на жидких красителях, но ее не достаточно для использования в агрессивных условиях (по влажности) и в атмосферных условиях.

Последние разработки пигментных чернил - при использовании хорошего профайла дают насыщенность, сопоставимую с чернилами на красителях. А долговечность таких отпечатков более 75 лет!

Красящим веществом в пигментных чернилах является нерастворимое в воде органическое, или чаще неорганическое, соединение (как правило специальные типы сажи). Пигмент - это цветные твердые частицы, которые имеют характеристики твердого тела, такие как объем, диаметр и др. В чернилах применяются пигменты в очень измельченном виде: размер частиц меньше 0.1 мкм (для примера толщина человеческого волоса около 50 мкм). Частицы малы настолько, что свободно проходят сквозь дюзы (диаметр 15-50 мкм) сопловой пластины печатающей головки.

Пигментные чернила практически «втыкаются» в поверхность листа и поэтому не поддаются смыванию водой. Расстояние между волокнами у обычной офисной бумаги несколько больше размера пигментных частиц. Поэтому конструкция картриджа предусматривает их обволакивание оболочкой, которая помогает им удерживаться на поверхности, а кроме того, защищает от выцветания при воздействии солнечных лучей. Еще одна находка инженеров Epson — гидрофобность пигментных чернил DURABrite. Даже на офисной бумаге в каждой точке молекулы их краски собираются вместе, не растекаясь с водой по волокнам.

Переход на печать только пигментными чернилами теоретически решает проблемы с водостойкостью отпечатков. Они неплохо держатся даже при перечеркивании спиртовым маркером, а это, поверьте, нелегкое испытание. Чернила DURABrite (предназначенные для недорогих четырехцветных принтеров) быстро стабилизируются и на обычной офисной бумаге, причем обеспечивают широкий цветовой охват.

Однако у первого поколения пигментных чернил ColorFast фотопрофессионалы отмечали проблемы с цветопередачей при изменении типа источника света. Для исправления этого недостатка было разработано второе поколение пигментных чернил для фотопринтеров — UltraChrome. В них используется семь цветовых компонентов: к трем базовым цветам добавляются «фотоцвета» светло-голубой и светло-пурпурный с 25%-ной плотностью относительно голубого и пурпурного, а также черный матовый и черный глянцевый. Такой подход позволяет расширить диапазон оттенков черного цвета, передаваемого на рисунках, упростить подбор нужного.

Сразу стоит заметить, что и этот ход не дает тотального превосходства — в отдельных областях конкуренты достигают тех же результатов с помощью водорастворимых чернил. Например, у фотопринтеров Canon цветовой охват не меньше, чем у аналогичных аппаратов Epson. А печать недорогих принтеров Lexmark на офисной бумаге также выдерживает испытание маркером. Для пигментных чернил, как и для водорастворимых, производители гарантируют наилучший результат только при использовании фирменной фотобумаги.

Характеристика	Пигментные	На красителе
Светопрочность	очень хорошая	бедно
Цветопрочность	очень хорошая	бедно
Выбор цвета	ограничен	ограничен
Яркость цвета	приглушенная	превосходно
Качество изображения	превосходное	некоторое расплывание
Совместимость	большой износ головки	очень хорошая
Ресурсы	ограничены	много

Водные чернила на красителях имеют следующие особенности.

• Они легко впитываются в бумагу. На плохо проклеенных бумагах чернила расплываются и краситель глубоко уходит в толщу бумаги. Получаются отпечатки с малонасыщенными цветами.

• Чернила относительно медленно сохнут. Через 10 мин после получения отпечатка из него испаряется лишь 20% воды, содержавшейся в чернильных каплях. На невпитывающих и мало впитывающих материалах изображение будет смазываться, его окончательное высыхание произойдет лишь через несколько часов. Неполное высыхание может привести к дефектам ламинирования.

Достоинством чернил на красителях является удобство в эксплуатации из-за меньшей по сравнению с другими чернилами склонности засорять сопла печатающей головки. На подходящей бумаге они дают изображения с яркими цветами и воспроизводят большее количество цветов, чем чернила на пигментах (имеют больший цветовой охват).

Проблемы с водостойкостью и светостойкостью струйных отпечатков привели к созданию более устойчивых к атмосферным воздействиям пигментных чернил. Это – дисперсия частиц нерастворимого красящего вещества в воде или органическом растворителе. Однако оказалось, что у пигментных чернил свои проблемы.

• Опасность забивания сопел из-за возможности слипания пигментных частиц.

• Пигменты менее прозрачны, чем красители, вследствие чего они по яркости, насыщенности цветов, глянцу и цветовому охвату уступают красителям.

• Пигменты при впитывании чернил в печатный материал остаются на поверхности. При большой площади заполнения изображением могут наблюдаться признаки осыпания пигмента.