油墨的選擇可能是任何新的工業噴墨應用中最關鍵的決策。選擇一款油墨至關重要的是，適合噴墨印刷應用，并且在所有目標印刷基材上具有正確的印刷輸出外觀。

油墨的主要成分是著色劑(colourant)和載液(攜帶液體carrier fluid)。著色劑可以是顏料(pigment)或染料(dye)；載液可以是水基、溶劑、油基或其他東西。油墨中還添加了其他東西，以提高其可用性，例如：表面活性劑(surfactants)，用于控制墨滴的表面張力，以改善其在噴射中和撞擊基材時的表現；粘合劑(binders)，用于提高油墨的彈性；分散劑(disperants)，用于幫助著色劑在載液中的分散。

染料VS顏料

顏料墨水由大顆粒（50-200納米）組成，它們緊密地擠壓在一起并保持在懸浮狀態（根據定義，顏料是不可溶的insoluble）。

它們的顏色范圍（或色域）比染料窄，但它們更耐光和臭氧而不易褪色，這就使顏料非常有吸引力。

染料墨水由更小的顆粒（1.5-4納米）組成，比顏料有更大的色域和更鮮艷的色彩，但缺點是，染料非常容易受到光線和臭氧的侵蝕。這就是為什么你經常看到窗戶上的海報（或窗簾）的顏色已經褪色的原因。

油墨類型

在大多數情況下，油墨是根據其載液的不同來描述和分類的，但在其他情況下，油墨的命名是基于其特性。下面描述了數字噴墨印刷市場上一些常見的油墨類型：

水性油墨(水墨， 真墨"水"aqueous inks)

在水性油墨中，載液是水。這些水墨用于在有涂層的基材上進行印刷，水會被快速吸收到涂層中，染料或顏料被固定在涂層的表面上，以獲得清晰的圖像。它們主要用于圖形和紡織品的噴墨應用。

溶劑型油墨(Solvent inks)

這些油墨使用溶劑作為其載液。一般來說，溶劑是一種揮發性有機化合物(volatile organic compound)，這意味著它們通過蒸發迅速干燥。

溶劑型油墨便宜、耐用，在無孔乙烯基和其他圖形印藝基材上具有良好的覆蓋性。

然而，它們被認為是不環保的，并且在干燥時釋放出強烈的、通常是有毒的氣味，這意味著必須使用特殊的通風系統。不過，最終產品的耐久性意味著這些產品仍然被廣泛用于印刷戶外海報和戶外使用的標識(signage)。

國內市場受環保政策的影響， 溶劑型油墨正在逐漸被水性和UV油墨所取代。但發達國家如日本有能力對溶劑和揮發物進行回收控制， 或不受環保政策影響的國家， 因為溶劑型油墨的優點而備受歡迎。

乳膠油墨(Latex inks)

乳膠油墨是比較新的一款油墨，由大約70%的水和30%的添加劑組成，以達到預期的性能。乳膠指的是懸浮在油墨中的微觀聚合物顆粒。這些顆粒與乳膠橡膠中的顆粒不一樣，而且不會引起過敏。這些油墨具有良好的耐候性，盡管溶劑型油墨仍然是更好的油墨，但一些公司認為環境和健康方面的優勢超過了性能這一點，并開始在室內和室外標識中使用乳膠油墨。

但與溶劑型油墨不同的是，乳膠油墨確實需要一個干燥機制。當液體蒸發時，乳膠聚合物會凝聚并融合在一起，將著色劑包裹起來。留在印刷品表面的是一層連續的乳膠聚合物，包裹并保護著顏料。油墨幾乎瞬間固化，這意味著墨滴沒有機會擴散和滲入，可以產生更清晰的細節。

油基油墨(油性油墨， 真"油"墨， Oil-based inks)

油基油墨由粘合劑、清漆和著色劑組成。清漆是一種植物油，可以增加干燥后的基材的光澤度。

油基油墨通過吸收迅速干燥，適用于在易滲性基材上印刷，如普通紙、銅版紙和紙板等。這些油墨最常用于編碼和標記印刷以及一些基于紙張的寬幅圖形印藝印刷應用。

UV油墨(UV inks)

UV油墨代表了工業印刷油墨市場中增長最快的部分。當油墨中的 "光引發劑 (photo-initiators)"與高強度的UV光源相互作用時，這些油墨會固化成固體。

由于沒有溶劑，UV油墨被認為是更環保的油墨。另外，與水性油墨和溶劑型油墨不同的是，水性油墨和溶劑型油墨的載液必須被烘干蒸發掉才能留下顏色，而液態的UV油墨則全部變成了固體，保留在基材上。

UV油墨用于在無孔的基材上印刷，主要用于圖形印藝和工業印刷，如產品裝飾行業。

熱熔膠油墨(Hot melt inks)

熱熔膠或相變油墨在噴頭中被加熱以保持其液體狀態，一旦噴射到基材上就會固化。這種相變發生在液滴擴散過程中，使得液滴的最終擴散直徑和高度可以得到嚴格控制。

這種油墨比水性油墨有一個優勢，即它不會出現滲漏和油墨滲透到紙張的另一面的問題。這些墨水被用于編碼和標記印刷以及包裝印刷領域。這些墨水的一個缺點是，有時很容易刮掉。

其他類型的 "墨水"

許多人已經開始嘗試噴墨印刷在產品裝飾或標記之外的印刷應用。在這些應用中，我們把 "墨水 "稱為功能性流體(Functional Fluid)，因為它在噴印在基材上時具有一定的功能，而基材通常是玻璃或硅。

一個例子是，金屬的或導電的功能性流體被打印出來，形成電子元件和電路。在這種情況下，功能性流體由納米大小的導電金屬顆粒組成，如銀和銅，懸浮在載液中。一旦打印出來，這些墨水就會被燒結（sintered， 加熱至微小顆粒可以相互粘連），從而能夠打印出電子元件和電路的導電軌道。

其他功能性流體包括焊料、環氧樹脂、光學聚合物、導電和半導電聚合物、透明導體、電介質和電阻材料。

噴墨在這些應用中的優勢包括減少浪費和有毒材料--印刷電路板（PCB）的標準程序需要對整個電路板進行涂布，然后進行遮蔽和蝕刻，這很浪費，因此成本更高。

油墨的選擇

面對如此多的油墨，我們該如何選擇？

一般來說，首先要考慮的是最終產品的用途。如果我們談論的是一張戶外海報，必須經受住太陽、風、雨、冰雹或其他自然現象的考驗，我們需要一個能經受住這些條件的最終結果：可能是顏料型溶劑油墨。相反，如果我們談論的是低成本的票據印刷，那么我們更感興趣的選擇是在紙質基材上獲得精細的印刷，油墨不會滲出。

由于工業噴墨打印頭是具有超細噴嘴的精密制造產品，油墨的成分必須與打印頭完美匹配，以確保油墨能夠可靠和穩定地噴射出來。大多數噴頭制造商對其批準的每種油墨的噴射方式進行微調，以確保每個特定印刷應用的最佳噴射性能，或者他們提供工具，使客戶能夠做到這一點。這有時被稱為 "波形優化"(值得一聊的話題)。

在工業噴墨印刷機中，墨水通常以1升或5升容量的瓶子進行供應，但這在普通的寬幅圖形打印機上能持續多久，我們是否需要擔心油墨變干？如果我們使用有1000個通道(channel)的噴頭，最大墨滴尺寸為42pl，最大點火頻率(firing frequency)為7kHz（每個通道每秒可噴射7000次）。如果我們將機器設置為連續噴射，那么它將使用：

1000個噴嘴 x 42 x 10(-12)升 x 7000 x 60 x 60 = 每小時1.06升。

但在實際操作中，我們很少會有一個100%由單一墨水覆蓋的圖像，它通常由不同的顏色和色調組成，再加上在掃描式噴墨印刷機上會有往返時間，更多時候圖像周圍會有白色空間。

在任何情況下，這給了工業噴墨印刷機耗用的油墨量的一些概念。

墨路系統(Ink delivery system)

正如我們前面所看到的，噴頭的工作原理是利用每個噴嘴中的少量能量來噴出一滴墨水。這將打破每個噴嘴的半月板(meniscus, 半月板是墨水在噴嘴口處因表面張力而形成的彎曲表面。想象一下一個裝滿水的杯子。仔細觀察，你會發現水的表面在玻璃杯的頂部稍稍形成一個凸起的曲線。這就是半月板）。在施加能量脈沖之前，墨滴被一個輕微的負壓擋在噴嘴中。如果不是這樣，它就會滴落出來!

供墨系統的主要功能是確保系統中保持正確的負壓，同時確保打印頭在打印時不會缺墨。墨水太少，你會看到打印中的縫隙/斷線；墨水太多，噴嘴板可能被淹沒，導致不規則噴射，同樣會影響印刷質量。

墨水供應還需要做其他幾件事：它將過濾墨水，以盡量減少顆粒堵塞噴嘴的機會；它可能會對墨水進行 "去氣de-gas"，以去除氣泡；它可能會加熱墨水，以確保其處于合適的工作溫度(保持油墨流動性)；如果是像賽爾1003（具有獨特的TF技術）這樣的 "墨水再循環 "噴頭，它將經過噴嘴的背面， 通過噴頭持續循環墨水，如下圖所示。

在掃描式噴墨打印機的情況下，墨水供應還必須能夠承受打印小車(print carriage)在基材上移動時的加速和減速，而不會造成墨水的壓力變化。

來源丨 印刷值得被看到 川書