Nghiên cứu và sản xuất mực in phun gốc nước sử dụng chất màu pigment

Nghiên cứu và sản xuất mực in phun gốc nước sử dụng chất màu pigment Title: Nghiên cứu và sản xuất mực in phun gốc nước sử dụng chất màu pigment Authors: Hoàng Thanh Bình Advisor: Hoàng Kiều Nguyên Keywords: Mực in; Sản xuất; Mực in phun Issue Date: 2007 Publisher: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Abstract: Tổng quan chung về mực in phun gốc nước, sản xuất mực và kiểm tra chất lượng mực in. Description: Luận văn (Thạc sỹ khoa học) Ngành Công nghệ hoá học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HỒNG THANH BÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT MỰC IN PHUN GỐC NƯỚC SỬ DỤNG CHẤT MÀU PIGMENT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Hà Nội, 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HỒNG THANH BÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT MỰC IN PHUN GỐC NƯỚC SỬ DỤNG CHẤT MÀU PIGMENT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ HĨA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS HỒNG KIỀU NGUN Hà Nội, 2007 Ch­¬ng I: Giíi thiƯu chung I.1 Lịch sử phát triển công nghệ in phun: In phun công nghệ in dạng ma trận hạt mà giọt nhỏ mực phun thành tia trùc tiÕp tõ mét khe nhá tíi mét vÞ trí đà định rõ vật liệu để tạo nên hình ảnh Cơ chế dòng chất lỏng phun cách gián đoạn tạo thành giọt nhỏ Lord Rayleigh mô tả vào năm 1878 [1] Vào năm 1951 Elmgvist of Seimen lần đà sáng chế thiết bị in phun dòng gián đoạn dựa theo thuyết Rayleigh [2] Sự phát minh đà cho đời sản phẩm Mingograph, máy in thương mại hóa in theo chế tín hiêu điện tương tự Đầu thập kỷ sáu mươi tiến sỹ Sweet trường đại học Stanford đà chứng minh cách tạo áp suất dạng sóng tới lỗ dòng mực phun cách gián đoạn tạo thành giọt mực có kích thước khoảng cách không thay đổi [3] Khi giọt mực rời khỏi dòng mực, kiểm soát dòng điện tích nạp vào giọt mực cách có lựa chọn Các hạt mực đà nạp điện tÝch ®i qua mét hƯ thèng tr­êng ®iƯn tõ bị lái lệch hướng tuần hoàn trở lại, giọt mực khác không mang diện tích bay trực tiếp xuống vật liệu tạo thành hình ảnh trình diễn cách liên tục [4] Cũng vào cuối thập kỷ phát minh Sweet đà cho đời sản phẩm phun dạng nµy nh­ A.B.Dick Video vµ The Mead DIJIT ThËp kû bảy mươi hÃng IBM đà cấp quyền công nghệ đà mở đầu cho chương trình phát triển vô to lớn phù hợp với công nghệ in phun liên tục Máy in phun 4640 hÃng IBM đà giới thiệu vào năm 1976 ứng dụng thiết bị ngoại vi cho in từ văn [5] Cũng vào thời kỳ đó, Giáo sư Hertz viện công nghệ Lund Thủy sỹ đồng nghiệp ông phát triển kỹ thuật in phun liên tục cách độc lập mà điều chỉnh hạt mực để in vùng hình ảnh xám Một phương pháp in vùng xám đạt từ phương pháp Herz kiểm soát số giọt mực đọng lại vị trí [6] Bằng cách thay đổi số lượng giọt mực lượng mực vùng kiểm soát, mật độ màu điều chỉnh để tạo tông có tầng thứ mong muốn Phương pháp đà cấp phép độc quyền cho công ty Iris graphics Stock để từ cho hình ảnh màu chất lượng cao thương mại hóa hội chợ in màu công đoạn trước in [7] Nguyên lý Herts mô tả cách ngắn gän nh­ sau: ë h×nh 1.1a, mét tia mùc J tạo thành việc đẩy mực áp suất lớn qua đầu in N, sau rời khỏi đầu in tia mực qua điện cực hình nhẫn E kết nối với chúng cho mực dẫn qua ống truyền đến đầu in Nếu điện áp có cường độ tương đối lớn tạo thấy dòng mực chuyển thành dạng tia gồm hạt nhỏ hình 1b Do tia mực phân tán nên dấu vết lưu lại bề mặt tờ giấy mà điện áp trì Vì việc điều chỉnh điện áp điện cực E theo cách hợp lý dòng mực chuyển đổi hai chế độ tạo biến đổi cường độ tắt, bật tạo bề mặt tờ giấy Hình 1.1 Nguyên lý tạo tia mực Hiện tượng giải thích thực tế dòng chất lỏng dễ dàng chia nhỏ thành dÃy hạt nối tiếp rời khỏi đầu in Nếu điện cực E đặt gần với điểm tạo thành tia mực điện áp cấp cho dòng điện cực có giá trị khoảng hàng trăm vôn hình 1b đầu dòng mực bị tích điện giọt mực mang điện tích 0.001C Do tất điện tích dạng nên làm tăng xung lực lớn dòng mực để tách dòng mực thành giọt mực hình 1b Trong thiết bị hình 1b tia mực chạm vào tờ giấy tạo nên hình ảnh liên tục bề mặt giấy Có nhiều phương pháp dùng để loại bỏ tia mực đà phát minh Hert, phương pháp thể hình 1.2a Tại màng chắn D cho phép tia mực chưa bị chia cắt qua phần nhỏ tia mực chạm vào bề mặt tờ giấy, qua lỗ hổng chắn D Để lấy tia mực tụ lại màng chắn D màng chắn phải làm từ vật liệu gốm có độ xốp cao nối vơi bơm hút Phương pháp gọi phương pháp tạo khe hở Một phương pháp khác gọi phương pháp trường tạo lệch hướng thể hình 1.2b Hình 1.2 Loại bỏ tia mực không mong muốn Phương pháp dựa vào điện tích dòng mực làm cho có khả lệch hướng khỏi trục đầu in trường tĩnh điện vuông góc với h­íng chun ®éng cđa mét giät mùc Cịng tr­êng hợp tia mực đà bị lệch hướng chắn điện cực loại bỏ bơm hút Nếu sử dụng đầu in có đường kính từ 10- 20 micromét tạo tia mực có tốc độ ban đầu khoảng 20- 40 m/s cần áp suất đẩy từ 20- 50 atm Trong phương pháp khe hỏ ®Ĩ ®iỊu chØnh tia mùc nh­ vËy cÇn mét ®iƯn áp từ 500- 1000V, phương pháp điện trường lệch hướng cần điện áp 200V đủ Bằng việc thay đổi dạng điện cực từ hình tròn sang hình ovan đầu in lệch hướng họcvà đồng thời với cường độ tia mùc B»ng viƯc sư dơng sù lƯch h­íng c¬ học kết hợp với biến đổi cường độ điện tích tia mực ký tự in hình 1.3 Các đầu in dao độngtại tần suất khoảng 2KHz giới hạn tần số cảu trình biến đổi cường độ cao 100 KHz nên phương pháp phù hợp với nhiều loại ứng dụng Hình 1.3 Phương pháp in lệch hướng điều chỉnh cường độ điện tia mực Cùng với phát triển công nghệ in phun liên tục cách mạnh mẽ phát triển phương pháp in gián đoạn phổ biến Với phương pháp in phun gián đoạn mực in phun từ thiết bị vùng có hình ảnh Phương pháp loại bỏ phức tạp công nghệ in phun liên tục yêu cầu hạt mực mang điện tích chắn phải chuyển hướng cách hoàn toàn qua hệ thống điện trường tuần hoàn rơi vào máng quay trở lại hệ thống Zoltan [8], Kyser Sears [9] số người phát minh tiên phong hệ thống in phun gián đọan Những phát minh họ đà ứng dụng vào máy in PT-80 hÃng Seimens năm 1977 máy in hÃng Silionics năm 1978, máy in này, dựa nguyên lý xung điện, giọt mực phun tác dụng áp suất dạng sóng, áp suất sinh chế chuyện động hệ thống vi áp điện Rất nhiều sáng kiến hệ thống in phun gián đoạn phát minh, phát triển, sản xuất cách thương mại hóa vào thập kỷ bảy mươi tám mươi Họ cho đơn giản hệ thống in phun gián đoạn làm cho công nghệ trở nên đáng tin cậy Tuy nhiên, suốt thời kỳ tính tin cậy công nghệ không trì có số vấn đề tắc vòi phun, chất lượng hình ảnh không ổn định Vào năm 1979, Endo Hara hÃng Canon đà phát minh phương pháp in phun gián đoạn mà giọt mực phun từ khe nhỏ theo chế bong bóng nước lớn dần lên vỡ đỉnh bề mặt đầu phun nhỏ dẫn gần với lỗ phun HÃng Canon gọi công nghệ Bubble jet [10] Việc thiết kế đầu phun dạng Bubble đơn giản cách kết hợp với trình chế tạo chất bán dẫn phù hợp cho đầu phun với giá thành thấp mật độ phun cao Cũng vào thời kỳ sau thời gian ngắn hÃng HP đà nghiên cứu phát triển cách độc lập công nghệ tương tự công nghệ in phun [11] Vào năm 1984, HP đà bán thị trường máy in phun Thinkjet printer Đây sản phẩm thành công với giá thành thấp dựa nguyên lý Bubble jet HP gọi tên công nghệ công nghệ phun nhiệt Giá thành đầu phun gồm 12 lỗ phun không cao cã thĨ thay thÕ cïng víi hép mùc hÕt mực Đầu phun dùng lần, mơc ®Ých cđa h·ng HP nh»m chøng tá ®é tin cậy công nghệ in phun họ cách vứt bỏ đầu phun sau đà qua sử dụng thời gian, thời gian sau HP Canon tiếp tục cải tiến công nghệ Sự nỗ lực cố gắng họ đà đền đáp sản phẩm thành công cho đời dòng máy in phun với độ phân giải khả thể màu sắc cao với giá thành vừa phải Từ sau thập kỷ tám mươi, giá thành họ thấp, kích thước nhỏ, chạy êm, đặc biệt khẳ phục chế màu sắc tốt, máy in phun dạng nhiệt in phun dạng Bubble trở thành lựa chọn cho đối tượng gia đình doanh nghiệp nhỏ, cạnh tranh với máy in dạng dotmatrix Hiện nay, máy in phun dạng nhiệt chiếm ưu so thị trường máy in phun màu có giá thành thấp Trong suốt trình phát triển, nhà hóa học đà nghiên cứu mực in họ đà nhận giọt mực dạng lỏng tiếp xúc lên bề mặt giấy, có khuynh hướng giàn trải theo thớ sợi giấy xuyên thấm vào khe trống Xu hướng giàn trải hạt mực thường thừa không đà làm cho giọt mực nằm giấy không nguyên dạng, làm cho độ phân giải hình ảnh không với yêu cầu Khả xuyên thấm mực vào giấy thường chậm nhằm hút giọt mực vị trí khoảng thời gian ngắn Sự dàn trải thấm hút mực in đà làm cho chất lượng màu sắc hình ảnh giảm xuống, vấn đề đà thừa nhận bất khả kháng phát triển công nghệ in phun Để đạt hình ảnh in phun màu chất lượng cao giấy in phun phải tráng lớp phủ đặc biệt Giấy tráng phủ đặc biệt phải cân phù hợp với thông số như: kích thước giọt mực, tốc độ bay hơi, tốc độ thấm hút, độ dày lớp phủ, độ xốp vv Các chương trình phát triển giấy cho in phun trước thập kỷ tám mươi, mà trội Nhật Bản với công ty sản xuất giấy Jujo Paper Mitsubishi Paper Mills dẫn đầu công nghệ Ngày máy in phun màu đà phổ biến cung thị trường đa dạng giấy in bóng, giấy in ảnh nhiều loại giấy khác Điều đà thu hút lượng lớn công ty nhảy vào lĩnh vực công nghệ Canon, Xerox, Asahi Glass, Arkwright, Folex, 3M vµ chóng ta hình dung nhiều công ty hoạt đông lĩnh vực đà thất bại Một cách tiếp cận khác để đạt chất lượng hình ảnh tốt mà dựa vào phương tiện đặc biệt cách sử dụng mực in dạng tinh thể ( mực loại nóng chảy thay đổi pha) Trong quy trình mực phun hạt mực dạng nãng ch¶y tiÕp xóc víi vËt liƯu nỊn, mùc đóng rắn lại, tượng dàn trải xung quan có xu hướng bám vào vật kiệu hình ảnh có độ phân giải cao màu sắc sáng đẹp Điều làm cho mực in không phụ thuộc tính chất bề mặt vật liệu Sự đời mực in dạng tinh thể đà có từ sớm đà ứng dụng cho loại máy điện báo đánh chữ cho thiết bị in phun tĩnh điện [12] Những năm sau ứng dụng cho thiết bị in phun theo chế phun giọt hai công ty Exxon [13] Howtek [14] Ngày công ty Tektronix Dataproducts, Spectra Brother công ty tiếp tục hoạt động theo đuổi công nghệ in phun dùng loại mực dạng tinh thể [15]-[18] I.1.1 Nguyên lý công nghệ in phun: Để hiểu chi tiết công nghệ in phun, chóng ta cã thĨ chia c«ng nghƯ in phun thành hai phương pháp chính: Phương pháp in phun liên tục phương pháp in phun gián đoạn I.1.1.1 Phương pháp in phun liên tục Có dạng: Dạng lái giọt nhị phân, dạng lái đa giọt, dạng Hetz dạng vi điện tử Phụ thuộc vào phương pháp lái giọt mực mà công nghệ in phun liên tục thiết kế hệ thống lái dạng nhị phân hệ thống lái đa giọt hệ thống lái dạng nhị phân giọt mực tích điện không tích điện Những giọt mực gia ®iƯn tÝch sÏ ®¸p trùc tiÕp xng vËt liƯu tạo nên hình ảnh, giọt mực không gia điện tích lái lệch xuống hệ thống máng tuần hoàn trở lại (hình 1.4) Trong hệ thống lái lệch đa giọt giọt mực gia điện tích lái lệch xuống vật liệu tạo nên hình ảnh vi trí khác (như hình 1.5) Hình 1.4 Hệ thống lái giọt dạng nhị phân Hình 1.5 Hệ thống lái giọt dạng đa giọt Các giọt mực không tích điện rơi xuống hệ thống máng tuần hoàn trở lại Sự kết hợp hai phương pháp áp dụng phổ biến thị trường Nhiều công ty VedioJet, Domino, Imaje, Toxot, Willet phát triển cách tích cực tiếp tục tung thị trường sản phẩm dạng So với hai phương pháp in liên tục trình in phun liên tục theo phương pháp Hertz được xem phương pháp riêng biệt Phương pháp đà thành công thị trường cách để phục chế vùng nửa tông 105 Hiện nay, kiểm tra độ bền phun cách phun liên tục 12 tiếng sau kiểm tra sản phẩm sản phẩm in không để lại nguyên nhân đà nêu đánh giá mực in có ®é bỊn phun tèt Nh­ ®· nÕu phÇn lý thuyết trình kiểm tra độ bền phun tiến hành sau: a Nạp mực tiến hành phun thư 12 tiÕng b Trong 12 tiÕng m¸y Epson C67 in sản lượng là: 6000 tờ 100% c Maket in thiết kế ô màu magenta có dải mật độ từ 10%- Hình 1.142 Mẫu in kiểm tra độ bền phun d Kiểm tra sản phẩm in b»ng c¸ch lÊy x¸c xuÊt sau 100 tê lÊy mét tê kiĨm tra vµ 6000 tê chóng ta sÏ cã 60 tê ®Ĩ kiĨm tra e Sư dơng máy đo phổ đo tờ in vị trí: 10%; 50%; 100% f Đánh giá sai lệch màu detal E t¹i tê in sè 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 so víi tê in thø 100 106 j Kết đo mật độ màu: TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 10% 50% Xanh 0.11 đỏ 0.12 Vàng 0.05 Đen 0.12 Xanh 0.20 đỏ 0.43 Vàng 0.22 Đen 0.33 Xanh 0.35 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.04 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.12 0.13 0.12 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.13 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.20 0.20 0.21 0.20 0.20 0.21 0.21 0.20 0.20 0.20 0.21 0.20 0.20 0.20 0.21 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.21 0.21 0.20 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.20 0.21 0.21 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.44 0.42 0.44 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.42 0.43 0.43 0.43 0.43 0.42 0.42 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.42 0.44 0.42 0.44 0.44 0.44 0.44 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.23 0.23 0.22 0.22 0.22 0.22 0.23 0.22 0.23 0.22 0.22 0.22 0.22 0.23 0.23 0.23 0.22 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.33 0.33 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.33 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.33 0.33 0.33 0.33 0.34 0.34 0.34 0.34 0.33 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.33 0.34 0.33 0.34 0.34 0.34 0.34 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.11 0.12 0.04 0.12 0.20 0.42 0.22 0.34 0.35 100% ®á 0.97 Vµng 0.22 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.98 0.98 0.98 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.48 0.48 0.48 0.49 0.49 0.49 0.49 0.48 0.49 0.49 0.49 0.49 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.97 0.48 §en 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 107 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12 0.12 0.11 0.12 0.11 0.11 0.10 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12 0.11 0.12 0.12 0.12 0.12 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.13 0.13 0.13 0.12 0.13 0.13 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.20 0.20 0.21 0.21 0.44 0.44 0.44 0.44 0.42 0.41 0.44 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.21 0.23 0.22 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.23 0.22 0.22 0.34 0.34 0.33 0.34 0.34 0.32 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.33 0.34 0.33 0.33 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.49 0.49 0.49 0.58 0.58 0.58 0.58 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 Mục đích đo mật độ độ màu giá trị 10%; 50% 100% vị trí lớp mực có độ dày khác qua lớp mực đánh giá đồng màu sắc ®èi víi toµn bé tê in vµ nh­ vËy cịng đánh giá đồng mực in thông qua lớp mực có độ dày mỏng khác Kết sai lệch màu tờ in thứ 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 so víi tê in thø 100 sau: 108 Sai lệch màu detal E so sánh phổ màu mật độ in 10%: Hình 1.143 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 1000 tờ in thứ 100 Hình 1.144 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 2000 tờ in thứ 100 Hình 1.145 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 3000 tờ in thứ 100 Hình 1.146 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 4000 tờ in thứ 100 Hình 1.147 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 5000 tờ in thứ 100 Hình 1.148 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 6000 tờ in thứ 100 Sai lệch màu detal E so sánh phổ màu mật độ in 50% Hình 1.149 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 1000 tờ in thứ 100 Hình 1.150 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 2000 tờ in thứ 100 109 Hình 1.151 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 3000 tờ in thứ 100 Hình 1.152 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 4000 tờ in thứ 100 Hình 1.153 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 5000 tờ in thứ 100 Hình 1.154 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 6000 tờ in thứ 100 Sai lệch màu detal E so sánh phổ màu mật độ in 100%: Hình 1.155 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 1000 tờ in thứ 100 Hình 1.156 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 2000 tờ in thứ 100 Hình 1.157 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 3000 tờ in thứ 100 Hình 1.158 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 4000 tờ in thứ 100 110 Hình 1.153 Sai lệch màu detal E tờ in thứ 5000 tờ in thø 100 Tê in thø 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Hình 1.154 Sai lệch màu detal E tê in thø 6000 vµ tê in thø 100 Sai lƯch mµu detal E so víi tê in thø 100 10% 50% 100% 0.7 0.6 0.8 0.2 0.7 1.1 0.5 0.7 0.4 0.7 0.5 0.4 0.3 0.4 0.2 0.6 0.3 0.5 Kết luận: Từ giá trị mật độ màu kết sai lệch màu tờ in so víi tê in thø 100 ta cã thĨ rót số nhận xét sau: - Tại tông màu có mật độ 10% giá trị sai lệch màu detal E nhá nhÊt lµ 0.2 vµ lín nhÊt lµ 0.7 hoàn toàn thoả mÃn tiêu chuẩn sai lệch màu cho phép detal E nhỏ 3% giá trị mắt người phân biệt sai lệch màu - Tương tự ta có kết giá trị sai lệch màu detal E mật độ in 50% 100% hoàn toàn thoả mÃn khoảng sai lệch cho phép (deta E nhở 3%) Nh­ vËy cã thÓ kÕt luËn r»ng 6000 tê in in từ mực chế tạo in thời gian 12 tiếng hoàn toàn ổn định mật độ màu đáp ứng công nghệ in phun 111 Chương V: Kết luận Quá trình nghiên thực nghiệm đề tài rút số kết luận sau: - Quá trình nghiên cứu, khảo sát thực nghiệm đà lựa chọn xác định hàm lượng pigment phù hợp tiết kiệm đạt mật độ màu cao đáp ứng công nghệ in phun - Phân tích, thực nghiệm đặc điểm tính chất số loại nhựa từ chọn loại nhựa phù hợp đáp ứng yêu cầu đặt cho công việc nghiên cứu sản xuất mực in phun gốc nước - Xác định hàm lượng nhựa PVA phù hợp tạo lớp màng bao quanh phân tán hạt pigment nhằm tăng thêm tính chất cho mực khả bền màu mực, mực có cường độ màu cao in vật liệu giấy, tạo độ nhớt thích hợp cho công nghệ in phun, không gây ảnh hưởng đến tính chất quang học mực, làm tăng độ bóng cho mực, tăng khả bám dính cho mực lên vật liệu, bảo vệ chất màu không bị biến đổi tác dụng ánh sáng, nước, hoá chất - Khảo sát lựa chọn chất hoạt động bề mặt hay chất làm ổn định độ bền phân tán cho mực So sánh đánh giá kết sử dụng hai loại chất phân tán SDBS EFKA 4560 cho mực in từ lựa chọn ứng dơng cho chÕ t¹o mùc in phun gèc n­íc 112 - ứng dụng chất phụ gia làm tăng thêm đặc tính cho mực như: Chất phân tán EFKA 4560 làm bền độ phân tán cho mực giúp mực lưu trữ thời gian dài mà kết tụ sa lắng xẩy nhỏ Sử dụng thêm chất NaCl tăng tính dẫn điện cho mực (do máy in hệ máy sử dụng hệ vi áp điện để tạo giọt), chất bảo quản, chất chống bọt n-Oxanol, EPG chất tạo độ bóng tăng tính thấm ướt cho mực Tóm lại trình nghiên cứu thực nghiệm đà tìm công thức mực in phun gốc nước đà giải tồn loại mực in phun gốc nước ứng dụng rộng rÃi thi trường Đây đề tài mang tính ứng dụng cao Mặc dù luận án đà thành công việc xác định công thức mực đặc biệt đà xác định hàm lượng nhựa hàm lượng pigment thích hợp giải nhiều tồn mực in phun Tuy nhiên luận án hoàn thiện cần có thời gian để giai vấn đề sau: - Tông màu mực, nghiên cứu xây dựng gamut màu cho mực chế tạo - Mặc dù sáu tháng giải độ bền màu, độ bền phân tán kéo dài thời gian đặc biệt đô bền phân tán kết chưa khả quan cần nghiến cứu kỹ - Nhựa PVA ứng dụng tương đối hiệu quả, nhiên tồn tốc độ khô nhanh nhanh gặp nước bị tan phần nghiên cứu để chọn loại nhựa có khả tạo màng tốt, hoà tan trở lại gặp lại mực tạo thành phần tử in giấy khô nhanh trơ với môi trường xung quanh - Cã thĨ thay nhùa b»ng c¸ch sư dụng loại pigment biến tính đà bọc lớp vỏ polyme bên làm mực có độ bền màu cao không bị phân huỷ tác động môi trường xung quanh.v.v 113 Tài liƯu tham kh¶o [1] F R S Rayleigh, On the instability of jets, in Proc London Math Soc 10 (4), 4–13 (1878) [2] R Elmqvist, Measuring instrument of the recording type, U.S Patent 2566443 (1951) [3] R G Sweet, High frequency recording with electrostatically deflected ink-jets, Rev Sci Instrum 36, 131 (1965) [4] R G Sweet, Signal apparatus with fluid drop recorder, U.S Patent 3596275 (1971) [5] W L Buehner, J D hill, T H Williams, and J W Woods, Application of ink-jet technology to a word processing output printer, IBM J Res Dev 21 (1968-1977) [6] C H Hertz and S I Simonsson, Ink-jet recorder, U.S Patent 3416153 (1968) [7] J Heinzl, Printing with ink droplets from a multi-nozzle device, in Adv in Non-Impact Printing Technologies for Computer and Office Applications, Joseph Gaynor, Ed., 1981, pp 1191–1201 114 [8] S L Zoltan, (Clevite Corp.), Pulse droplet ejection system, U.S Patent 3683212 (1974) [9] E L Kyser and S B Sears, (Silonic Inc.), Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefore, U.S Patent 3946398 (1976) [10] I Endo, y sato, s Saito, T nakagiri, and S Ohno, (Canon), Liquid jet recording process and apparatus there for , Great Britain Patent 2007162 (1979) [11] J L Vaught, F L Cloutier, D K Donald, J D Meyer, C A Tacklind, and H H Taub, (Hewlett-Packard), Thermal ink-jet printer, U.S Patent 4490728 (1984) [12] C R Winston, (Teletype), Method and apparatus for transferring ink, U S Patent 3,060,429 (1962) [13] S Howskin, Physical limitation on high performance piezo-electric pusher technology, Proc SPIE 1912, 142-151 (1992) [14] R Howard, R R Helinski and H E Manhannett, (Howtek), Ink-jet color printing, European Patent Application 187 352 (1985) [15] J Heinzl and C H Hertz, Ink-jet printing, Adv Electronics and Electron Physics 65, 91 (1985) [16] F J Kamphoefner, Ink-jet printing, IEEE Trans Elec Devices, ED-19 (4) 584 (1972) 115 [17] L Kuhn and A Myers, Ink-jet printing, Scientific American, 240 (4) 162–178 (1979) [18] W Lloyd and H Taub, Ink-jet printing, Out Put Hardcopy Devices, C Durbeck and S Sherr, Eds., Acedemic Press, pp 311–370 (1988) [19] D H Choi and F C Lee, Principles of electrohydrodynamic ink-jet printing, in Proc IS&T's 7th Int'l Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1991, pp 49–58 [20] R N Mills, ESIJET printing technology, in Proc IS&T's NIP 12: Int'l Congress on Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1996, pp 262–266 [21] M Miura and H Naito, Ink-jet printing head utilizing air flow and electrostatic field, in Proc 1st Int'l Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies, SPSE, Washington, D.C.,1984, pp 154–156 [22] R Uematsu, et al (NEC), Electrostatic ink-jet recording head, European Patent Application EP 0764529 (1997) [23] S A Elrod, B T Khuri-Yakub and C F Quake, (Xerox), Stabilization of the free surface of a liquid, U.S Patent 5,629,724 (1997) [24] B Hadimioglu, et al (Xerox), EP Application 572 220 (1993) [25] T E Johnson and K W Bower, Review of the drop on-demand ink-jet with primary emphasis on the gould jet concept, J Appl Photo Eng (3), 174 (1979) [26] K H Fischbeck, (Spectra), U.S Patent 4,584,590 (1986) 116 [27] W S (Xaar) Bartky, Droplet deposition apparatus, U.S Patent 4,879,568 (1989) [28] A J Michaelis, (Xaar), Droplet deposition apparatus, U.S Patent 4,887,100 (1989) [29] W Rung, in Proc IS&T's 8th Int'l Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA,1992, p 229 [30] T Kitahara, Ink-jet head with multi-layer piezoelectric actuator, in Proc IS&T's 11th Int'l Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1995, pp 346–349 [31] G Beurer, Function and performance of a shear mode piezo printhead, in Proc IS&T's NIP 13: Int'l Congress on Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1997, pp 621–625 [32] D Reichel, Computer to folex media for didital printing and imaging, in Proc of IS&T's NIP13: Int'l Congress on Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1997, pp 410–412 [33] R L Adams, Phase-change ink-jet technology, in Proc 9th Intl Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies/Japan Hardcopy '93, IS&T, Springfield, VA, 1993, pp 290–293 [34] R L Adams, Printing technology of the Tektronix Phase 340, in Proc 11th Int'l Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1995, pp 280–283 [35] L Bui, H Fame, D Titterington and w Jaeger, Rheological, thermo- mechanical and viscoelastic requirements of a phase-change ink for an offset 117 ink-jet printing process, in Proc IS&T's 11th Int'l Congress on Adv in Non- Impact Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1995,pp 338–341 [36] L T Creagh-Dexter, Applications in commercial printing for hot melt ink-jets, in Proc IS&T's 10th Int'l Congress on Adv in Non-Impact Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1994, pp 446–448 [37] J D Schofield, Ink systems for xaar ink-jet printhead, in Proc IS&T's NIP 13: Int'l Congress on Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1997, pp 633–637 [38] N Ando and M Takeuchi, Polymer grafted carbon black with high dispersibility and stability for ink-jet printers, in Proc IS&T's NIP 13: Int'l Congress on Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1997, pp 655–658 [39] D E Bugner and A D Bermel, Particle size effects in pigmented ink-jet inks, in Proc IS&T's NIP 13: Int'l Congress Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1997, pp 667–669 [40] J E Johnson and G L Bok, Surface-modified black pigments for industrial ink-jet ink applications, in Proc IS&T's NIP 13: Int'l Congress on Digital Printing Technologies, IS&T, Springfield, VA, 1997, pp 659–663 [41] M Shimomura, Ink for two-part liquid system recording, and ink set, ink container, recording unit, recording process and recording apparatus the same, European Patent Application 0776950 (1997) [42] H.T.K.Nguyên; T.V.Thắng; P.A.Tuân; Ng V.Cường, et al.; RSCE 2005 proceeding; p.330- 333 118 [43] Ng.K.Giao; HiĨn vi ®iƯn tư trun qua 484/113 XB- QLXB, 10/02/2004 [44] H Ng Sơn, Luận văn thạc sỹ khoa học, 11.2005 Tóm tắt luận văn Hiện nay, mực in phun gốc nước sử dụng rộng rÃi chất lượng hình ảnh so với loai hình in khác không khác nhiều bên cạnh so với loại mực dung môi mực in phun gốc nước thân thiện với môi tr­êng Tuy nhiªn hiƯn mùc in phun sư dơng chÊt mµu lµ thc nhm vµ mùc in phun sư dụng chất màu pigment tồn nhiều vấn đề như: Độ bền màu chưa cao, thường gây tượng tắc đầu phun, cường độ màu chưa cao, khả in vật liệu không thấm hút Để khắc phục tất nhược điểm mực in phun gốc nước đà lựa chọn pigment chất màu nghiên cứu cho mực, đồng thời nghiên cứu sử dụng số loại nhựa nhằm tạo cho pigment lớp bảo vệ với ánh sáng, nước hoá chất khác tăng khả bền màu cho mực in Quá trình nghiên cứu đà sử dụng nhiều chất phụ gia khác làm tăng thêm đặc tính cho mực in cụ thể đà ứng dụng chất tăng khả phân tán EFKA 4560, chất chống bọt n-Ocxanol, chất bảo quản, chất làm tăng độ bóng làm giảm sắc căng bề mặt mực EPG, sử dụng nhiều loại chất phụ gia khác Kết nghiên cứu báo cáo sau: - Quá trình nghiên cứu khảo sát đà xác định hàm lượng pigment tối ưu sử dụng cho mực in phun gốc nước, đạt mật độ màu khoảng tiêu chuẩn từ 0.9- 1.3 Cụ thể hàm lượng pigment 119 màu cần phải sử dụng cho mực in sau: Màu đỏ magenta: 5- 7%, mµu vµng yellow 6- 8%, mµu xanh Cyan 4- 7% màu đen 4- 6% - Nghiên cứu xác định hàm lượng nhựa PVA phù hợp ứng dụng tốt cho mực in phun Khả tạo màng phân tán tốt tạo cho mực có độ bền màu cao không gây tắc đầu phun Cụ thể với hàm lượng PVA thực tế đà nghiên cứu tìm phù hợp đôi với mực in phun là: 1- 1% - Quá trình phân tán pigment sử dụng chất EFKA 4560 đà tạo cho hệ mực chế tạo độ bền phân tán tốt ổn định với kích thước hạt trung bình 80nm - Mực sau chế tạo thành công đà kiểm tra đáng giá chất lượng như: Độ bền phân tán, độ bền phun độ bền màu Kết sau trình đánh giá kiểm tra đà thu lượm thành đáng kể đáp ứng mục đích nghiên cứu đà đề ... nghiên cứu nhằm đáp ứng độ bền màu cho mực in sản xuất sau sử dụng hạt pigment màu cho việc nghiên cứu sản xuất mực Việc lựa chọn pigment đà phân tích phần II.3 Công việc nghiên cứu pigment sử. .. biệt loại mực in sử dụng chất màu hạt pigment Đối với loại mực in sử dụng chất màu hạt pigment, chất liên kết phân tán môi trường mực tạo thành lớp màng bao quanh hạt pigment giúp cho hạt pigment. .. đầu phun cho loại máy in phun sử dụng loại chất màu Hình 1.33 Hình ảnh TEM chất màu pigment kết tụ sau thời gian không thương xuyên sử dụng 32 - Mực sử dụng loại chất màu thường cho hình ảnh in