是什么导致润湿?

Kyle Pucci, 8月 3, 2018

在喷墨打印中,面板润湿听起来就是这样的:打印头的喷嘴板在操作过程中被墨滴弄湿。这种现象不仅命名巧妙,而且极其普遍。虽然预计会有一定程度的润湿,但过多的润湿会导致喷射失败,例如喷嘴缺失,因为油墨不再能够通过积聚物正常喷射。在这篇文章中,我们看看一些油墨属性和机器设置,如果你看到这种效果,你可以研究。

首先一些背景…

面板是喷墨头的关键部分,因为它们影响墨水在喷嘴界面上的相互作用。多年来,磁头制造商一直试图通过面板的创新来创造更稳定的墨滴形成。大多数打印头分为两大阵营:

第一个阵营包括润湿和喷嘴板表面被制成喜欢的墨水(亲水,如果墨水是水基的)。当发生润湿时,油墨层容易扩散(更薄的层更容易喷射通过),并且可以容易地通过弯月面压力被吸回。这些喷嘴板中使用的一些示例材料是聚酰胺、二氧化硅和金。

另一个阵营则相反:喷嘴板经过拒墨处理(如果油墨是水基的,则为疏水性)。这通常是通过含氟的非湿涂层来实现的,该涂层含有一种或另一种类型的薄膜。

尽管有预润湿或非润湿面板,但油墨的润湿仍然非常依赖于配方。在下图中,您可以看到不同的墨水可以以非常不同的方式润湿同一打印头。

那么为什么会这样呢?

喷嘴板在运行过程中变湿有两种主要方式。首先是由于喷射时喷嘴本身的“泄漏”,尤其是在较高的波形电压下。墨水在打印头中移动得越剧烈,就越有可能从喷嘴溢出到面板上。我们在文章《什么是波形》中讨论了为什么电压会影响这一点?如果在喷嘴孔周围有任何喷嘴损坏或干燥的墨水积聚,这种效应更有可能出现,因为这些会吸引墨水。 什么是波形? This effect is much more likely if there is any nozzle damage or dried ink accumulations around the nozzle orifice, as these tend to attract ink.

另一个主要原因是墨雾积聚或卫星点卡在头部周围的湍流中。这是由于不同气流的相互作用引起的,并且对系统参数如喷射频率、基材速度和打印头高度非常敏感。这张图片展示了油墨如何回到面板上的高度风格化的表现。如果您在dropwatcher上没有看到问题,但在打印时确实看到了明显的故障,这种机制可能在起作用。

重要的是要记住,有时喷嘴失效后看到的润湿是失效的症状,而不是原因。当喷嘴出现故障时,它们倾向于以有趣的角度喷射,然后墨滴速度变慢,最后没有喷射。在这个过程中,缓慢的水滴污染喷嘴头部是很常见的。


如果你事后进行调查,你会发现在你的印刷中缺少喷嘴,喷嘴板上有大量的润湿液。失败看似湿润,但实际上一些其他原因,如气泡,是最初的原因。然而,这是一个微妙的区别,尤其是当人们考虑到根据传奇喷墨研究员赫尔曼·威霍夫的博士论文,空气摄入的原因之一实际上是喷嘴板本身润湿。在这种情况下,不清楚是哪一个问题导致了哪一个问题,使用JetXpert润湿插件查看润湿行为可以更容易地确定原因。 JetXpert Wetting Add-On makes identifying the cause easier.

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我的墨水是完美的,那么为什么还有润湿?

如果你看到你的系统被弄湿了,不要担心,在尝试用墨水配方修复它之前,有很多潜在的原因需要探索。

让我们从最基本的开始:你在不止一个系统上看到润湿失败吗?如果是,跳到下一段。如果没有,那么有几个可能的原因。墨水供应中的一个小的空气泄漏就足以导致打印头从喷嘴中滴出墨水。当你清洗时看到墨水中有气泡是空气被带到上游某个地方的必然迹象(或空气摄入,但我们很快会谈到这一点)。如前所述,喷嘴板上的划痕或干燥油墨也可能是油墨积聚的原因。一个快速的解决方案是切换打印头并再次测试,但是如果这是一个反复出现的问题,您可以使用NozzleXaminer更好地了解损坏及其原因。 喷嘴检查仪.

如果这是多个系统上的问题,那么它们之间共有的系统参数之一更有可能是原因。 一种可能性是波形:您可能会过度驱动打印头,这意味着由于弯液面的过度伸展,多余的墨水被推出到喷嘴板上。 这可能发生在高压降/速度下,甚至更有可能发生在操作范围的较高频率端,或多脉冲。 使用您的 JetXpert(如果您有),尝试调整波形,使下落速度在 6-8 米/秒的范围内,并在该电压下重复测试。

您也可以尝试在您的打印上寻找卫星点的存在,这可能表明卫星点在打印头下方的湍流中造成了润湿。这也可能受到波形的影响,在这种情况下,降低液滴速度是一个良好的开端。有关通过波形校正卫星点的更多信息,请查看我们关于卫星点的帖子。 post on satellites.

还是不行?检查你的半月板压力。如果没有施加足够的负压,那么即使喷嘴在静态条件下没有滴出,在启动时也很容易弄湿。首先确认打印头的目标弯液面压力与您认为的相符。不同的打印头使用不同的压力。然后,确认您正确设置了油墨供应以达到该压力。通常,您在打印头上想要的压力和您在油墨供应上设定的压力会有所不同,两者之间的转换过程取决于油墨供应制造商和设计。

如果这些潜在的问题都不是原因,那么你对原始系统的最终调查应该是墨水本身。请记住,当开始一个新系统时,使用一种你认为有效的液体总是有意义的,即使它是制造商的测试液体。希望这能起作用,如果不行,请联系制造商。做了那项健全性检查后,让我们思考一下什么是可能导致润湿的与墨水有关的原因。

墨水会影响润湿吗

考虑到许多润湿效果受到改变表面张力的添加剂的严重影响,正如我们从接触角例子中看到的,那么表面活性剂的选择是重要的。棘手的是,减少喷头润湿的要求可能与在各种基底上获得正确的图像质量直接竞争,尤其是单程。

一些喷头制造商在批准油墨时测试润湿和去润湿效果,油墨制造商可以使用类似的方法来优化油墨与非润湿喷头的相互作用。通过改变材料,如溶剂,共溶剂(AQ)或特定的单体(紫外线),不同的结果是可能的。一般来说,避免强力添加剂会延长非润湿涂层。然而,如果这是不可能的,那么有时最好的可靠性来自于打破一个不湿的喷头,变得更容易被弄湿。

鉴于我们对卫星点坠落和气流中雾化的讨论,任何改善韧带拉伸和断裂行为的措施都应该通过减少面板污染来提高长期可靠性。这可以通过粘度和表面张力来控制,我们将在另一篇文章中详细介绍。 separate article.

结论:打印头损坏、波形、油墨供应、卫星点和油墨配方都会影响喷嘴板润湿。首先从最简单的解决方案开始,然后一步步向上!

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