Vodou ředitelné inkousty, označované také jako inkousty na vodní bázi nebo vodné inkousty, se široce používají v inkjetových tiskových systémech. Znalost jejich fyzikálních a chemických vlastností je nutná pro udržení stálé kvality tisku a pro předcházení běžným problémům, jako je ucpávání trysek nebo špatná přilnavost. Tento článek rozebírá základní vlastnosti, které by každá tiskárna měla sledovat.
Filtrace a kontrola částic
Vodou ředitelné inkousty musí projít filtrem o velikosti 0,2 mikronu, aniž by jej ucpaly. Tato úroveň filtrace zajišťuje, že do sestavy tiskové hlavy nevniknou žádné nadměrné částice. Jakákoli částice větší než průměr trysky může způsobit okamžité ucpání, což vede k prostojům a plýtvání médiem. Pravidelné testování filtrace je jednoduchý, ale účinný způsob, jak ověřit kvalitu inkoustu předtím, než se dostane na výrobní linku.
Odolnost proti ucpávání
Inkoustové formulace by neměly vytvářet sedimentaci nebo agregaci, běžně označovanou jako ucpávání. Když se částice inkoustu shlukují, vytvářejí pevné usazeniny uvnitř komory trysky. Jakmile se tyto usazeniny vytvoří, je obtížné je odstranit bez specializovaných čisticích roztoků nebo výměny tiskové hlavy. Dobrá disperzní stabilita je nezbytná pro plynulý provoz bez výpadků.
Obsah chloridu sodného
Hladiny chloridu sodného musí zůstat pod 100 částicemi na milion. Sůl způsobuje vysrážení barvivových částic z roztoku, což přímo vede k sedimentaci v nádrži na inkoust a v kanálech tiskové hlavy. V termálních bublinkových systémech jsou chloridové ionty obzvláště problematické. Tisková hlava pracuje při vysokých teplotách, a přestože je trysková deska vyrobena z titanu, koroze chloridy se při těchto vysokých teplotách zrychluje. Udržování nízkého obsahu soli chrání jak kvalitu tisku, tak životnost hardwaru.
Kontrola viskozity
Viskozita vodou ředitelných inkoustů se obvykle pohybuje mezi 1 a 5 centipoise. Piezo tiskové systémy vyžadují pro správnou funkci vyšší viskozitu, zatímco termální bublinkové systémy fungují lépe s kapalinami o nižší viskozitě. Viskozita přímo ovlivňuje tvorbu kapiček a stabilitu tryskání. Nesoulad viskozity může způsobit satelity, chybějící body nebo nekonzistentní hmotnost kapek, což vše zhoršuje kvalitu obrazu.
Povrchové napětí
Hodnoty povrchového napětí vodných inkoustů se pohybují od 30 do 60 dynů na centimetr. Piezo systémy pracují s kapalinami o nižším povrchovém napětí, zatímco termální bublinkové systémy vyžadují vyšší povrchové napětí. Správné povrchové napětí zajišťuje, že inkoust správně smáčí trysku a tvoří čisté kapičky. Pokud je povrchové napětí příliš vysoké, inkoust nemusí spolehlivě proudit do trysky. Pokud je příliš nízké, inkoust může odkapávat nebo vytvářet mlhu během tryskání.
Stabilita pH
Inkoustová formulace by měla obsahovat pufrační kapacitu pro udržení stabilní hodnoty pH. Některé barvivové sloučeniny se srážejí, když se pH posune mimo jejich stabilní rozsah. Pufrovaný inkoust odolává změnám pH způsobeným absorpcí oxidu uhličitého ze vzduchu nebo chemickými reakcemi uvnitř zásobníku inkoustu. Tiskárny by měly pravidelně měřit pH během skladování a před plněním nových šarží inkoustu.
Stálost na světle a voděodolnost
Tištěné obrazy musí odolávat expozici světlu a vlhkosti. Stálost na světle měří, jak dobře inkoust odolává blednutí pod UV a viditelným světlem. Voděodolnost měří, jak dobře zaschlý inkoust odolává rozmazání nebo šmouhám při kontaktu s vodou. Obě vlastnosti závisí na chemii barviva a povrchové úpravě substrátu. Pro venkovní nebo archivní aplikace jsou vysoká stálost na světle a voděodolnost povinné.
Doba použitelnosti
Vodou ředitelný inkoust má obvykle dobu použitelnosti 12 měsíců od data výroby. I po jednom roce skladování musí inkoust stále bez obtíží procházet filtrem o velikosti 0,2 mikronu. Některé inkoustové formulace mohou po třech měsících skladování vykazovat viditelné změny, ale většina komerčních produktů zůstává funkční po dobu nejméně jednoho roku. Správné skladovací podmínky, chladné a tmavé prostředí, pomáhají udržovat stabilitu inkoustu v průběhu času.
Tepelná stabilita
V termálních bublinkových systémech se inkoust během tiskového procesu zahřívá na přibližně 400 stupňů Celsia. Barvivo a rozpouštědlový systém musí odolat této extrémní teplotě bez rozkladu nebo změny barvy. Barviva, která se při vysokých teplotách rozkládají, produkují nekonzistentní výstup a mohou zanechat uhlíkové usazeniny na topném prvku. Testování tepelné stability je obzvláště důležité pro inkousty používané ve velkoobjemových termálních tiskárnách.
Rychlost schnutí
Rychlost schnutí vodou ředitelného inkoustu musí být pečlivě vyvážena. Inkoust, který schne příliš rychle, má tendenci tvořit krustu na tryskové desce, což způsobuje ucpání trysek nebo nedostatek inkoustu během dlouhých tiskových sérií. Inkoust, který schne příliš pomalu, umožňuje bodům roztékat se po substrátu, snižuje ostrost hran a způsobuje rozrůstání bodů, které zkresluje jemné detaily. Správná rychlost schnutí závisí na typu substrátu, rychlosti tisku a podmínkách prostředí.