由喷墨打印设备的原理可看出，无论哪种类型的喷墨打印机都涉及到墨滴的形成与断裂。研究表明，墨滴的断裂时间与表面张力成正比，与其黏度和喷嘴直径成反比；纸张与墨滴的接触角大于140°时，易得到高质量的图文。因此一般要求喷墨打印墨水具有一定的黏度、表面张力和酸性。此外，为确保打印质量，喷墨打印墨水应满足以下要求：

（1）具有长期存放的稳定性。墨水在不同温度下长期存放，不应有沉淀析出，其物理性质和颜色不发生变化；

（2）具有良好的连续性和间歇性打印性能；

（3）墨水不能与喷嘴发生化学反应，不应引起喷嘴阻塞；

（4）印迹清晰，干燥速度快，但同时要避免喷射过程和不使用时挥发速度过快；

（5）打印图文应整洁，印迹无扩散、缺墨、不匀等现象；

（6）具有良好的颜色、亮度、纯度及色彩饱和度，无明显偏色现象；

（7）具有耐水、耐光、抗风化性能。

为满足以上性能要求，喷墨打印墨水通常由以下组分组成：溶剂、着色剂、表面活性剂、pH调节剂、催干剂、杀菌剂、消泡剂、缓蚀剂、保湿剂、染料增溶剂、渗透控制剂及其他一些必要添加剂。

1.溶剂

溶剂一般采用去离子水和水溶性有机溶剂的混合物，如醇、多元醇、多元醇醚和多糖等。其作用是提高墨水的稳定性，使其黏度、表面张力等不易随温度改变；促使墨滴在喷嘴处形成薄而脆的膜，再次喷印时易溶解且不堵塞喷嘴；印迹速干等。

一般溶剂的用量为墨水重量的10%～50%，小于10%时作用不明显；大于50%时有些染料无法溶解。实际应用中常需要将多种溶剂混合使用。

2.着色剂

着色剂的作用是使墨水呈现不同颜色，满足打印机多色打印的需要，如Epson Color Photo打印机是采用六色打印。着色剂的好坏直接影响打印质量，打印墨水用着色剂主要是染料（水溶性染料）和颜料（不溶性颜料和分散颜料）两种类型。颜料耐水牢度优于染料，且不易受天气等条件的影响，但由于颜料不是溶解而是分散在墨水介质中，因此，颜料型墨水的稳定性较差，储存时间过长，颜料的分散稳定性会下降，从而引起喷嘴堵塞。染料的耐光、耐水性虽不如颜料，但由于可全部溶解在介质中，因此，染料型墨水不易堵塞喷嘴，同时其储存稳定性也优于颜料型墨水。另外与颜料相比，染料色谱齐全，且多种类型的染料已经商品化，因此目前喷墨打印墨水大多采用染料型墨水。

染料型墨水通常由不同化学结构的水溶性染料溶解在水中，或水和亲水性有机溶剂的混合溶剂中，同时选择性地加入各种添加剂配制而成。

用于喷墨打印墨水的水溶性染料主要有直接染料和酸性染料，按结构分为偶氮类和酞菁类。如C.I.直接黄86和C.I.直接蓝199等染料。此类化合物具有分子量大，低溶性官能团多，染色性强等特点，特别适合用作墨水的染色剂。

水溶性染料的主要缺点是耐水、耐光性差，因此提高染料的耐水、耐光性，从而改善墨水的打印质量已成为重要研究课题。

（1）黄染料

①吡唑啉酮亚胺染料

吡唑啉酮亚胺染料色光纯正，水溶性好，耐光牢度高，适用于喷墨打印。

②偶氮吲哚染料

有专利报道，用酸性黄23和酸性黄17两种水溶性染料配制的染料墨水，颜色纯正，在水中溶解度极高，但缺点是耐光性差，而偶氮吲哚染料颜色艳丽，水溶性好，并且耐光性要高于酸性黄23和酸性黄17。

③新型染料

MXn，其中M代表碱金属，如有机胺氧离子或胺根离子；X代表氯或溴离子；n为1～4的整数。此类染料为新型染料，具有较高的耐水、耐光性及着色强度，储存稳定性好，不易堵塞喷嘴，适用于高浓度墨水。

（2）品红染料

酸性红52可以提供清晰鲜明的色调，但耐水性差。有专利报道，由酸性红52和占墨水总重量5%～15%的多元醇烷基醚（20℃下，蒸汽压小于或等于0.1mmHg）组成的墨水解决了耐水性差的问题。

20℃下，蒸汽压小于或等于0.1mmHg的多元醇烷基醚能有效加速墨水在记录纸上的渗透，提高墨水的干燥速度，防止由于干燥速度慢而引起的颜色间的渗透。多元醇烷基醚还可起到提高酸性红52耐水性的作用。可能是由于酸性红52在多元醇烷基醚中的溶解度低，墨水喷印到纸张以后，随着水分蒸发，多元醇烷基醚在墨水中的含量增加，有利于酸性红52沉淀在纸上。

（3）青染料

水溶性铜酞菁类染料常被用来作为喷墨打印用青染料，但在着色强度及牢度等性能上存在许多不足，如直接蓝199在耐水、耐摩擦等性能上并不是很好。研究表明，铜酞菁类染料可以达到上述要求。此染料配制的喷墨打印墨水打印图像清晰，色彩艳丽，具有较强的耐水性。另外染料对酸碱性的敏感度不高，不像直接蓝199，随pH值的变化其呈色性会发生变化。

3.表面活性剂

表面活性剂的作用是改变墨水的表面张力，使其保持在合适的范围内。墨水的表面张力越低，则墨滴与纸张的接触角越大，喷出的液滴在纸张上形成的圆点直径越小，有助于提高墨水与纸张的润湿性，得到高质量的印品。若表面张力过低，则难以形成微小均匀的液滴。一般表面活性剂的用量为墨水重量的3%左右。

4.pH值调节剂

墨水保持一定的碱性（pH=8～9）可减少对金属喷头的腐蚀。如果墨水的pH值偏低，容易引起喷头阻塞和偏色现象，而稳定的pH值可减少这些现象的发生。常用的pH值调节剂有氨水、三甲胺、三乙醇胺、硫酸盐等。它们可以单独使用，也可以几种试剂混合使用。其用量一般为墨水重量的1%～5%。

5.催干剂

墨水中加入一些挥发性强的物质有助于快速干燥。常用催干剂有乙醇、异丙醇、环己基吡咯烷酮等，其用量一般为墨水重量的1%～10%，但应注意低沸点溶剂的加入易引起喷印中断和喷嘴堵塞。

6.其他添加剂

加入其他添加剂是为了改变墨水的某些性能。如加入缓蚀剂是为了防止墨水腐蚀变质；加入水溶性聚合物是为了改善墨水在承印物上的吸附能力，打印出良好的图像。有时还要加入防褪色剂等。

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