Когезия струйных картриджей

Струйная печать – это технология получения изображения при помощи микроскопических капель чернил, распыляемых печатающей головкой принтера на бумагу.

В состав чернил для струйной печати входят вода, стабилизаторы, красители (пигменты), растворители и связующие вещества (полимеры). При длительном простое картриджа жидкая среда чернил испаряется, а из оставшегося полимерного материала и пигмента со временем образуется липкая чернильная масса, которая, высыхая, плотной коркой покрывает внутренние детали картриджа . Чем дольше такая корка находится в картридже , тем более твёрдой и менее растворимой она становится. Со временем образовавшийся нарост невозможно отчистить ни дистиллированной водой, ни специальными очищающими жидкостями.

Появление липкого чернильного налёта на внутренних поверхностях картриджа называется когезией. Когезия может быть спровоцирована даже самыми незначительными загрязнениями печатающей головки, а также использованием некачественных чернил или несоблюдением температурного режима в помещении, в котором хранился картридж .

Особенно от чернильной корки страдают сопла печатающей головки, которые закупориваются липкой чернильной массой и частично выходят из строя. Если своевременно не устранить засор – работа сопел будет заблокирована полностью.

На рисунке показана нагревательная ячейка термоэлемента струйного картриджа с засохшими чернилами.

Нагревательная ячейка термоэлемента струйного картриджа с засохшими чернилами

Отложения липкой чернильной массы затрудняют не только работу ячеек термоэлемента, но и движение чернил в соплах печатающей головки. На рисунке ниже представлено сравнение сопла печатающей головки нового струйного картриджа (слева) и сопла печатающей головки, повреждённой когезией (справа).

Сопла печатающих головок струйных картриджей

Сопло новой печатающей головки готово к работе, его поверхность идеально ровная и чистая. Сопло, повреждённое когезией, забито чернильными наростами, затрудняющими его работу.

На первом этапе развития когезии струйного картриджа в соплах появляется лёгкий засор, который со временем превращается в чернильную пробку.

Сопла печатающей головки струйного картриджа с лёгким засором и чернильной пробкой

При появлении лёгкого засора (левая сторона рисунка) искажается траектория полёта чернильных капель, в результате ухудшается качество отпечатков: появляется посторонний фон, тень возле букв и изображений и прочие дефекты печати. Кроме того, засор сопла печатающей головки приводит к увеличению количества так называемых «капель-спутников» или «сателлитов», которые вылетают из сопла вместе с основной каплей. Сателлиты усугубляют перечисленные ранее дефекты печати.

При возникновении чернильной пробки работа сопла блокируется (правая сторона рисунка). Со временем такой картридж полностью утрачивает свою работоспособность.

Что же случится, если заправить струйный картридж с лёгкой степенью чернильного засора новыми чернилами и не прочистить при этом его печатающую головку? Первое время заправленный картридж будет выдавать хорошие отпечатки. Однако через несколько дней или недель чернильная масса начнёт постепенно растворяться в новых чернилах и медленно сползать вниз, закупоривая сопла печатающей головки. В результате картридж неизбежно выйдет из строя, либо начнёт выдавать неудовлетворительные отпечатки с горизонтальными белыми просветами ещё до того момента, как в нём закончатся чернила.

Чтобы избежать проблем, связанных с чернильными пробками и засорами, необходимо систематически проводить прочистку картриджей , в которых при визуальном осмотре обнаружены засохшие чернила. Особенно тщательно следует прочищать внутренние стенки отсека на входе в печатающую головку.

Отсек у входа в печатающую головку струйного картриджа, на внутренних

стенках которого скапливаются чернильные пробки

Когезию может спровоцировать длительное хранение пустых картриджей. В процессе хранения жидкость из оставшихся в картридже чернил испаряется, чернила высыхают и образуют сначала липкую массу, а затем плотную корку, которую сложно удалить даже специальными очищающими жидкостями. Поэтому пользователям не рекомендуется приобретать пустые струйные картриджи , которые на протяжении нескольких месяцев бездействовали или хранились в помещении с высокой температурой. Кроме того, не следует покупать пустые струйные картриджи «про запас», если в ближайшее время не планируется их заправить и использовать по назначению. Следует помнить: чем больше времени прошло с момента окончания чернил в картридже , тем меньше вероятность того, что его восстановление принесёт ожидаемые плоды.

Ниже показана когезия на ячейке термоэлемента струйного картриджа . Когезия затрудняет движение чернил по каналам.

Когезия в ячейке термоэлемента струйного картриджа

Воспользуемся методом рентгенодисперсионного анализа и проанализируем химический состав наслоений в ячейке термоэлемента струйного картриджа. Результаты анализа представим в виде рисунка.

Результаты рентгенодисперсионного анализа чернильных отложений

в ячейке термоэлемента струйного картриджа

Рентгенодисперсионный анализ показал, что в состав чернильных отложений в ячейке термоэлемента струйного картриджа входят натрий (Na), калий (K), кальций (Ca) и хлор (Cl). Эти элементы также присутствуют в обыкновенной водопроводной воде. Пик тантала появляется благодаря танталовому нагревателю в картридже , пик золота – благодаря процедуре измерения (а потому игнорируется).

Когезия приводит к ухудшению качества печати струйного картриджа , о чём свидетельствует следующий рисунок.

Сравнение качества печати струйных картриджей: поражённого когезией (сверху) и нового (снизу)

Когезия частично блокирует работу сопел, в результате чего на отпечатке появляются горизонтальные белые полосы, изображение пропечатывается не полностью, качество печати не удовлетворительное.

Факторы, провоцирующие появление когезии, и методы их преодоления перечислены в таблице.

Факторы, провоцирующие когезию струйных картриджей , и методы их преодоления

Факторы, провоцирующие когезию	Методы преодоления факторов
Хранение картриджей в слишком сухих помещениях	Оптимизировать температуру и влажность воздуха в помещениях для хранения картриджей
Длительные простои в работе картриджа	Систематически устанавливать картриджи в принтер и запускать утилиту прочистки печатающих головок
Неудовлетворительное качество чернил	Использовать для заправки картриджа только оригинальные или качественные совместимые чернила
Использование для прочистки картриджей некачественных или самодельных очищающих жидкостей	Использовать для прочистки картриджей дистиллированную воду или качественные очищающие жидкости
Попадание загрязняющих веществ в сопла картриджей	Во избежание загрязнения перед началом хранения картриджа заклеить печатающую головку скотчем

Из таблицы можно сделать следующий вывод: чтобы застраховать струйный картридж от когезии нужно заправлять его только качественными чернилами, своевременно производить диагностику неисправностей и прочистку печатающей головки, не допускать длительных простоев, не оставлять надолго без чернил и поддерживать в помещении хранения оптимальные температуру и влажность воздуха.