惠普如何使用大幅面乳胶墨水来处理刚性材料

这款R2000混合动力车是惠普第一款能够印刷到刚性材料上的乳胶印刷机。

乳胶油墨一直给我留下深刻的印象，因为它使用的材料范围很广，这对于水性油墨来说是不寻常的。严格来说，它不是真正的乳胶油墨，但乳胶已被证明是一种易于推向市场的概念。相反，它们是树脂油墨，其中颜料包封在树脂中，其被熔化并且在此过程中将颜料粘合到基材上。其他供应商也使用这种方法，特别是爱普生的Surepress L系列标签打印机。

惠普在设计用于刚性材料的乳胶印刷机时遇到的一个大问题是，乳胶印刷机通常使用大量的热量，但是大多数印刷服务提供商都希望能够使用大量的热敏材料。惠普的大幅面应用专家Noelle Peutat表示：“我们在较低的固化温度下使用的油墨是为了不使介质变形，因为有很多塑料和瓦楞纸刚硬而且不太喜欢加热。 ”

这并不像听起来那么简单，因为热量仅部分用于将水从墨水中干燥。惠普墨水学家和墨水倡导者Thom Brown补充说：“我们必须加热乳胶成分，使颜料熔化粘附在基材上，但这种温度对于刚性材料来说太高了。”这迫使HP按顺序重新配制墨水让他们以更少的热量工作。

Thom Brown，惠普自封的水墨学家。

为此，惠普对油墨进行了三次主要更改，使其能够以20º的热量进行固化。首先，刚性乳胶油墨使用更高的颜料负载，因此需要更少的水。惠普还改进了优化器，这是一种与墨水一起喷射的独立液体，可改善色域和文本的清晰度。布朗解释说：“颜料比水重，所以他们想要掉下来，但我们想让它们均匀分散。因此，我们防止颜料粘在一起，并通过充电将它们组合在一起，从而使它们彼此排斥，并且不能与具有相反电荷的优化器粘在一起。

标准油墨还含有涂层，可以保护油墨免受刮擦，但是已经取出，而是在单独的外涂液中喷射。这有助于减少与油墨一起放置的液体量，这反过来减少了所需的干燥量。

惠普还推出了带有R2000的白色墨水，这是惠普首款乳白色墨水。白色墨水的问题在于，包括惠普在内的大多数供应商都使用非常大且重的二氧化钛颜料，因此颜料会沉淀在储罐的底部并变成沉淀物。大多数供应商通过将墨水从墨水盒再循环通过墨水头并返回到墨水盒来克服这一点，但惠普的热敏打印头并非真正为此设计。

为了解决这个问题，惠普使用了最初为喷墨卷筒纸印刷机开发的高清晰度打印头，这些打印头每英寸有2400个喷嘴，但对于硬质乳胶打印机，惠普已经调整它们以便在成对腔室之间再循环墨水。Peutat表示，只有一半的喷嘴用作微型泵用于再循环墨水：“因此，有两个喷嘴在一起，墨水在它们之间移动，以便一个人随时可以开火。”这意味着分辨率降至每英寸1200个喷嘴，这是乳胶打印机的标准配置。

用于乳胶硬质印刷机的白色油墨可以在不使用时储存在该盒子中，并在单独的腔室中旋转以防止颜料沉淀。

喷嘴较小，因此墨水必须更精细，液滴尺寸为10pl而不是12pl。惠普还必须将喷嘴的形状从简单的圆形改为8形的圆形。这是因为具有较重颜料负载的新油墨配方被破坏，但是八个形状的圆圈在形成时捏住液滴，形成一个卫星而不是三个或四个。该卫星合并回基板上的主液滴以产生单滴。

这是一个非常简洁的解决方案，允许惠普添加再循环，而无需从根本上重新设计其头部。布朗表示，这并没有显着增加磁头的成本，因为喷墨网压力机经历了如此多的磁头，惠普已经从规模经济中受益。磁头寿命与以前相同，惠普保证它至少能够泵送虽然Peutat说12升墨水通常平均为30-40升。

真正的再循环系统还必须包括墨水盒，因此惠普还采用了白色墨盒。R2000使用5升墨盒作为颜色，但白色墨水仅为3升。在墨盒内部有两个袋子，墨水从一个袋子通过头部传递到另一个袋子以再循环墨水并确保颜料保持悬浮状态。另外，当不使用白色墨水时，可以取出打印头并将其存储在内置于打印机侧面的旋转室中，以防止墨水沉积在打印头内。有一个打印在HP 3D打印机上的模拟头，用于填充打印头取出时留下的间隙。

所有这些变化的明显结果是惠普现在满足了客户对混合乳胶打印机的长期需求，该打印机能够打印到刚性材料以及柔性材料。但真正重要的是，惠普现在拥有一种水基喷墨系统，能够印刷塑料和其他电影材料，而不仅限于涂层材料。从打印到包装行业所需的柔性薄膜还有很长的路要走，但它清楚地表明惠普有能力调整其乳胶墨水，以扩展其应对的应用范围。