打印机“墨功”探秘

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打印机“墨功”探秘----刘洪宇

　　墨水远比你想象的更重要！毫不夸张地说，它是喷墨打印系统中最难解决的技术课题。虽然对于普通用户来说，完全可以不必理会色彩表现力、灰阶过渡表现、明暗度、精细度这一系列名词，但输出质量是一目了然的，对于防水、快干和长久保存的愿望是强烈的，专业用户更是自不待言。墨水如何才不辱使命呢？
　　
　　不仅是有颜色的水
　　
　　说到墨水不妨先了解一下它的成分。它在水中溶入多种化学制品，如着色剂、表面活化剂、聚合物/粘合剂、润湿剂、防卷曲添加剂、防结垢添加剂、防腐剂、缓冲剂、共溶剂等。在我们看到的一小瓶墨水当中，其技术含量之高绝不亚于硬件设备本身，这也就是为什么喷墨厂商会在墨水研发上投入重金的原因，毕竟最后直接带给我们的表现力和耐久保存性都要依靠墨水来实现。
　　墨水的分类则简单得多，即颜料墨水和染料墨水。从列出的特性对比表中我们可以看出，颜料墨水的专长在于耐久性非常好，但色彩和墨水的稳定性都表现一般；染料墨水则由于染料墨色素颗粒为分子体积，只有5nm左右，远远小于传统颜料墨色素颗粒的10000nm，渗入打印介质更容易，并形成均匀、平滑的分子面，因此染料墨水能喷出色彩均匀、色调连续、细腻的照片级图像，在色彩表现力和稳定性方面尤为出色，只是明显的短板在于无法长期保存，二者优劣势互补，很难实现优势兼收并蓄。因此，对两种墨水从技术层面加以改造，使其扬长避短，是喷墨厂商技术实力的有力体现。
　　从厂商的努力方向看，我们可以大致概括出两种墨水未来发展的技术趋势。就颜料墨水来说，它将来势必要进一步提高在普通纸上的打印质量，实现优于银盐冲印技术的高品质影像输出，并且进一步提高墨水的耐久性；染料墨水则要尽可能地提高保存性能，即耐久性。
　　
　　小盒子发挥大作用
　　
　　如果以文房四宝来对应，墨盒就是“砚”，是与墨水配合最默契的组件之一。空气是墨盒的杀手，它会形成一些小气泡，进入到墨盒当中后，这些小气泡就会堵塞打印头，因此，在工厂里生产墨盒时是要进行严格真空密封的，就是为了避免出现气泡。灰尘带来的影响也是巨大的，墨水中如果掺杂了杂质，就会堵塞过滤器，并堵住打印头，在加工过程中，墨盒需要在超洁净车间(如500等级)内进行装配，并且要使用洁净组件和化学性能稳定的材料。
　　做到了远离空气和灰尘，墨盒还要完成它的重要使命，储存并输出墨水。例如，惠普的喷墨打印墨盒就带有智能电路的集成打印头，电路控制着数百个比头发丝还细的喷嘴，经过编程，每个喷嘴每秒可以精确地喷出3.6万个墨滴；尽管打印图像的不同部分需要的墨水量不同，但墨水供给却是需要连续的，爱普生为墨盒设计了按需供给墨水的智能阀门，该阀门能够按需开启或关闭，以保证打印头的墨水压力稳定。
　　为了保证稳定的品质，墨水的密度和成分还必须保持稳定和均匀。如果色基颗粒较重，溶解性不好，就会沉淀在墨盒底部，在保证墨水均匀性方面，墨盒也发挥了大作用。爱普生的做法是增加墨腔和隔板的数量，使墨水不断流动，从而保证墨水流向打印头的密度一致。
　　
　　完美输出的杀手锏
　　
　　从表现力来讲，我们需要染料墨水的色域更广，色彩层次更丰富，而颜料墨水则要减小色素颗粒，提高介质适应性。为了保证输出品质，我们现在使用的墨水都已经是厂商多次升级的产品。众所周知，水、臭氧等物质会影响到打印品的日后保存，这些都需要厂商从墨水和介质等方面入手，增强防水和抗氧化性能；而“同色异谱”带来的色彩偏色现象也值得注意，同一颜色在不同光源照射下，表现出来的色彩是有一定差别的。按照波长从短到长的顺序，理想状态的组合是黄色 →洋红→青色，而事实上，真实的色彩组合因为“同色异谱”现象的存在，洋红墨水将偏离理想的区域，与青色部分发生交迭。我们看到，很多厂商已经开始调整洋红色配方，以接近理想的色彩搭配。
　　在耐光性方面，墨水往往都是在某些颜色上，如黄色、洋红色存在有待提高的空间，因此，厂商在推出新墨水时会改进相应颜色的成分，保持耐光性好的颜色配方，通过优化色彩平衡来实现更高的耐光性；为防止褪色，各厂商的实现方式有所不同，例如爱普生的Claria墨水就是通过引进特殊的激进分子来阻止电子移动，并且聚集更多的结合体来阻止着色剂发生还原。世纪绚彩防水耐光墨则是通过特殊的树脂涂层解决了这一问题，在颜料墨水打印到纸张上后，树脂涂层能帮助其固化在纸张表面，使打印色彩更加清晰鲜艳，树脂涂层提供的保护，也可以全面防止光照和潮湿空气对打印作品造成的伤害，使作品不易褪色、受潮或发霉。
　　与其他许多墨水竞争厂商不同，HP Vivera墨水采用了特别设计的着色剂和其他关键成分，突出了墨水配方的抗褪色性能。为了兼具色彩亮丽和良好的抗褪色性，HP特别合作开发了特殊的颜料，使用这种颜料能够让HP Vivera墨水在光面相纸上展现出光滑效果。
　　
　　产品
　　
　　惠普Vivera 9色墨水
　　Vivera 9色墨水是2006年2月投入使用的新型墨水，专门面向惠普喷墨打印机设计。它能提供鲜活的色彩、增强的阴影细节，高达7290万色的色彩范围能够带来逼真的阴影与色调。如果将Vivera墨水与HP Premium Plus相纸配合使用，可以实现长达108年不褪色。
　　爱普生世纪绚彩防水耐光墨
　　世纪绚彩防水耐光墨的所有颜色都使用了颜料墨水，并采用了特殊的树脂涂层，大大改善了对介质的适应性。因为色素颗粒减小，因此色彩得到了明显提高，表面也更为光滑。颜料墨水的特性有别于染料墨水，可以长时间地耐受环境考验，不会因风雨或阳光而失去光彩，因而被广泛地应用于商业打印领域。