Пигментные чернила

Что такое пигментные чернила? В отличие от чернил на основе растворимых красителей качество и стабильность пигментных чернил зависят от других факторов.

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.

Частицы пигмента не смачиваются водой (гидрофобны) и какими бы мелкими они ни были, будучи брошенными в воду, они будут слипаться (процесс флокуляции или агломерации) и выпадать в осадок (седиментация). Чтобы этого не происходило в чернила добавляется специальный компонент - диспергатор, помогающий пигменту удерживаться в воде в подвешенном состоянии и не осаждаться. Это физическое отличие от чернил на основе красителей ведет к тому, что пигментные чернила в прозрачном сосуде выглядят по другому и кажутся мутными, а не прозрачными. В качестве диспергаторов в последнее время чаще применяются полимерные материалы (не ионная технология производства). Длинная молекула полимера одним концом (неполярным) адсорбируется на поверхности частицы пигмента, а другой конец находится в воде. Таким образом, частички пигмента защищены от слипания (пространственная защита). Кроме того частички пигмента хорошо фиксируются на бумаге и после высыхания не осыпаются. Однако при использовании не ионной технологии производства чернил.

Пигмент сохраняет свойства растворимости в воде (чернила могут расплываться под воздействием влаги). При использовании ионной технологии пигмент стабилизируется ион-содержащим полимером по механизму двойного электрического слоя с нейтрализующим компонентом и получаемое изображение становится водоустойчивым.

Преимущества и недостатки пигментных чернил

Стадия измельчения пигмента в специальных бусинковых мельницах, диспергирование, стабилизация в растворе - это дополнительные стадии при производстве пигментных чернил, что приводит к повышению трудоемкости и удорожанию процесса. Твердые частички обладают абразивными свойствами, как любое твердое тело, поэтому картриджи раньше выходят из строя.

На бумаге с покрытием печать не получается такой яркой и насыщенной, как при использовании чернил на основе красителей. Это из-за более тусклого цвета пигментов по сравнению с красителями. При печати чернилами на основе красителя прокрашиваются волокна бумаги, а твердые частицы пигмента фиксируются на поверхности волокон или "проваливаются" между волокон, т.е. происходит не сплошное прокрашивание. Пигментные чернила не пригодны для печати на прозрачных пленках из-за длительного высыхания и слабой адгезии (т.е. неравномерно прилипают к пленке).

Но это только их недостатки. Есть и огромные преимущества. Печать более четкая, символы не расплываются даже на самой плохой бумаге. И главное - изображения получаются светоустойчивые и водоустойчивые. Это делает пигментные чернила незаменимыми при печати изображений для внешнего использования (на улице). Поэтому их называют outdoor.

Впервые такие чернила были созданы для картриджа НР 51640А (принтер НР DJ 1200) в 1993 году. На сегодняшний день пигментные чернила широко применяются в струйной печати для различных видов работ и пользутся широким спросом.

*