# 稀释墨水

喷墨打印机 浅色稀释墨水 爱普生 佳能 清墨水 清洗墨水 空墨水 空白墨水 清洗液 epson canon dilute ink clear ink refill ink

爱普生欧洲安全信息表 (opens new window)爱普生霉国安全信息表 (opens new window)佳能安全信息表 (opens new window)披露了墨水大概的成分。

包括颜料墨水在内,浅色墨水色料和深色墨水一样,只是含量不同。理论上浅色墨水可以通过稀释深色墨水来获得。

  • 稀释染料墨水,稀释后摇墨瓶一段时间,就可以。包括干式彩扩墨水 (opens new window)在内都正常。
  • 染料清墨水29包邮/600g,鱼同名“不晓自在”。

稀释颜料,补充分散剂后纯色块凑近了细看能感知有水平细条纹,超声波处理后,扫描后放大能看到水平细条纹。

用过期6年的原装颜料墨盒抽墨,一样指定某个墨水通道打纯色块,扫描放大也有水平细条纹,也就是说在微观上,严重过期的墨水可能发生了弱团聚,只是打照片不易感知。

稀释014墨水的GY,供应商Fujifilm有专门的灰色色浆,可能是用不同的CMY发色基团拼配,并且平衡了褪色速率,配合聚合反应,组装成聚集体染料。稀释K墨水得到的灰色墨水可能破坏平衡,不够中性,耐候性肯定会下降,但不清楚具体会下降多少。不够中性通常再掺点彩色墨水可以调整,但整体的耐候性不好说。

tips:

  • 文中提到的占比都是按重量算。

# 爱普生染料清墨水

稀释原厂大幅面染料墨水在L8058上正常使用。我按深色墨水占比25%稀释,做出来校色文件相对P10080D的浅色抽墨,色域容积直接大了将近四分之一。

我推测主要原因是056墨水可能出于耐候性考虑,明显色域更小,适配大幅面的墨水明显色域广很多。通常号称适配056的墨水从色密度观察也是受限的,如果056墨水机型打算用大幅面墨水,直接用大幅面浅色会由于喷墨程序不匹配而损失色域容积,大幅面浅色对于056墨水机型过饱和,由于据我测试耐候性相近,所以056墨水机型如果打算用大幅面染料抽墨,浅色墨水最好考虑用号称适配056的兼容耐光染料。

披露其给出的含量占比是大概范围,具体参考文首链接或后文的总结概括。

试剂都是淘宝买的,都号称是99%纯度的分析纯,不清楚其中杂质是否有影响。

纯净水

保湿剂-甘油(丙三醇)12%。

界面活性剂-三乙二醇单丁醚10%。

防腐剂-1,2-苯并异噻唑-3-酮0.025%。

ph调节剂-三乙醇胺0.35%。

消泡,抑泡,非离子型表面活性剂 2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇(后文简称炔二醇) ,溶剂版 Surfynol 104E - 0.1%~0.3%

加墨瓶的墨水都会加炔二醇,可能用来消泡。墨盒产品一般不加,我估计不加也没事。

  • 炔二醇104是蜡状固体,溶解需要60度水温且分散搅拌。

  • 有溶剂版,天威专利中联合使用Surfynol 465(0.8%)、Surfynol 104E(0.1%)。

  • Surfynol 104E少量添加应该足以起到消泡抑泡作用。

  • Surfynol 465,乙氧基炔二醇,提升在水里的溶解度,可能起表面活性剂作用。

# 调节粘度

按MSDS披露配方配置后,在28.5度室温下,用品氏粘度计测量,清墨水粘度约2.35mPa·s,低于爱普生F1080打印头的优选粘度3~5mPa·s。

根据爱普生发明专利,友商专利,我推测可能MSDS中没有披露三乙二醇(三甘醇)。

甘油12%;三乙二醇:10%,约2.8mPa·s。

或使用甘油、PEG-400调节粘度:

甘油21%;约3mPa·s。冷藏一晚后测量,约3.47mPa·s。

甘油10%;PEG-400:5%,约2.5mPa·s。

甘油12%;PEG-400:5%,约2.7mPa·s。

甘油12%;PEG-400:8%,约2.9mPa·s。冷藏一晚后测量,约3.5mPa·s。

平氏粘度计,品氏粘度计,建议买垒固贴牌,上海宝山启航玻璃仪器厂代工的。 宝应哲晶玻璃仪器厂代工、翌哲贴牌环光代工的粘度计,其常数究竟是否是实际测量的我持强烈怀疑态度。用其测量去离子水,并对比水的粘度表,存在巨大偏差,而启航玻璃仪器厂代工的则偏差很小。

# 干扩机染料里有2-吡咯烷酮(CAS 616-45-5)

理论上该成分起到成膜助剂的作用,不清楚是否对干扩机染料有特别作用。

添加2-吡咯烷酮2%,三乙二醇单丁醚改为8%。

网友测试稀释014墨水正常。

2-吡咯烷酮的熔点是25℃,冬天可以考虑用热水水浴后变成液态,用纯净水稀释成20%浓度的溶液。

# 爱普生清洗液

普通清洗液就是不加色料的清墨水,多加点表面活性剂。可以用爱普生墨水披露里用的炔二醇,加1.5%的Surfynol 104E或Surfynol 465,在水里溶解度更高。

根据爱普生专利,爱普生有剂猛药,1,2-己二醇40%+二甲基亚砜40%+20%纯净水,二甲基亚砜对皮肤具有渗透性,有呼吸道刺激,溶胀风险非常大。必须搭配1,2-己二醇缓冲溶胀作用。

这种很猛的配方应该需要保持流动,不能长时间在墨路留存,避免溶胀风险,或手动打进打印头,并尽快用清墨水冲洗。

爱普生专利还有一个相对温和一点的配方,30%三乙二醇单丁醚、30%1,2-己二醇、20%γ-丁内酯、20%纯净水。但是γ-丁内酯不好买。

# 稀释爱普生颜料墨水

从兼容颜料墨水、佳能颜料墨水的专利来看,浅色墨水和深色墨水成膜树脂是等量的,贸然添加成膜粘结剂树脂存在巨大的凝絮风险,自行稀释颜料墨水应该说是不太可行的。

爱普生颜料墨水披露基本就是甘油+三乙醇胺,三乙醇胺添加量比染料大,可能需要保持弱碱性保证乳化分散剂发挥作用。

三乙二醇单丁醚在染料墨水中可能起到助溶作用,微喷原装VM颜料墨水会添加1%~3%的三乙二醇单丁醚,可能起到改善喷出性能或界面活性的作用,而VLM通常没有加。

我倾向于按染料清墨水配方,三乙醇胺加到2.5%。不加三乙二醇单丁醚,三乙二醇加到20%,甘油加到20%。

# 稀释颜料墨水,可能存在风险

成分没有完全披露,比如色料的披露是XX供应商的商品名,比如颜料墨水有写东方化学的XX颜料商品的,分散剂树脂颜料颗粒等都算进这个商品里。或分散剂和树脂可能写诸如毕克化学的商品名。分散剂受到ph值,墨水成分等影响,到底还能不能发挥作用,并不明晰。是不是有关键成分没有披露,也不清楚。

  • 微喷墨水分代

后文区分为K3VM(又称为HDR,7910),HD(P6080),PRO12(P7580)。

K3VM导入鲜洋红,HD更新黄色墨水配方,据称黑位更黑。PRO12改善大面积堆黑的反光泛白。

根据爱普生披露的资料显示,PROX系列的PBK添加了铜化合物(可能是氧化铜),我推测就是这个成分起到了消光作用,改善了大面积堆黑的反光泛白,但是堆黑反光反而可能泛青铜色。

  • 炔二醇

PRO12的LM,LLK都添加了炔二醇。HD的LLK墨水700ml也用了炔二醇,200ml墨盒没有用,可能主要起到消泡的作用。

# 稀释颜料墨水可能要补充树脂

据我在L8058上测试,稀释爱普生微喷墨盒抽墨,如果按染料墨水的清墨水配方稀释并搅拌的浅色墨水正常喷墨,但是打纯色块有明显的深浅条纹、断线。

补充同供应商毕克化学的分散剂DISPERBYK-190(有机颜料1.5%~4.5%炭黑2.25%~7.5%)后先把清墨水用磁力搅拌器搅拌半小时以上,最好静置12小时以上后加深色墨水,再搅拌半小时。用浅色墨打纯色块和色阶过渡30cm以上观看距离无明显瑕疵,凑近了细看能察觉有水平细条纹。

样张无明显瑕疵,要特地打凑近了看能感知到,离远点就基本无感。

处理后要敞开静置24~48小时,可以用塑料袋罩住挡灰尘。不清楚具体原理,效果更好。

用磁力搅拌器边搅拌,边用超声波细胞破碎仪超声后,样张基本无感,纯色块感觉好像若隐若现,但定睛一看又看不出来,不知道是不是心理作用。扫描后放大观察,不能算是完美。

扫描图烦请跳转语雀查看 (opens new window)

用过期6年的原装颜料墨盒抽墨,一样指定某个墨水通道打纯色块,扫描放大也有水平细条纹,也就是说在微观上,严重过期的墨水可能发生了弱团聚,只是打照片不易感知。

从专利看,颜料色浆研磨到100nm左右粒度后,配置成墨水不需要二次研磨。但稀释后疑似弱团聚,我测试补充分散剂无果。我推测可能**要补充树脂。**但这是原装墨水的核心技术,树脂可能是兼容墨水反光怪异的主要原因。

不排除不添加树脂用行星球磨机+0.1mm锆珠研磨可以打散弱团聚,实现完美的可能性。

贸然添加树脂,存在巨大的凝絮风险。

测试过效果不佳的方法:

  • 墨水稀释在溶剂,搅拌后,再边搅拌边一滴滴加水,效果比直接加清墨水搅拌好一点,但还是不能实现完美。
  • 超声波清洗机改善较小,可能是功率密度太低。
  • 装配锯齿状分散搅拌盘的电动搅拌机,1500RPM搅拌跟磁力搅拌器效果半斤八两。
  • 单独用标称20khz的超声波细胞破碎仪+8mm探头,据我测试分散不均匀,必须用磁力搅拌器边搅拌边超声。
  • 高速匀浆机,12000RPM效果不如超声。
  • 15ml离心管+3000rpm漩涡混匀器+0.3mm氧化锆珠,锆珠大部分沉底带不起来。
  • 3D打印简易球磨机+0.3mm氧化锆珠。压根没用。

超声波细胞破碎仪能做到最好的情况是边用磁力搅拌器边搅拌,边用超声波细胞破碎仪超声,样张基本无感,纯色块感觉好像若隐若现,但定睛一看又看不出来,不知道是不是心理作用。扫描后放大观察,能察觉有水平细条纹。

工业上应用超声波都是在线式流量很大,超声功率也很大确保降低粒径,用于小批量处理,不排除局部功率过大的可能性。

超声波细胞破碎仪的标称功率都是吹牛,我这款没有标识,商家吹牛500w,我估测实际声功率约20w。

估测实际声功率,可以用一定量的纯净水,连续超声一段时间测量温升计算。 P=(mCΔT)/t;P声功率,m水的质量,C比热容,水是4.18,ΔT温升,t超声时间。 P/探头面积=功率密度,大模型说功率密度最好控制在20~30w/平方厘米左右。

必须严控温度,猛猛超声,温度太高反而效果更差,最好用冰水水浴。毕克分散剂的pdf说储存温度要低于50度。

据我测试,冰水水浴控制温升,猛猛超声30~40w/平方厘米效果没有4w/平方厘米功率密度效果好。

# 分散剂

大模型说爱普生UltraChrome系列墨水用的树脂是聚氨酯-丙烯酸杂化树脂(空间位阻型)。

根据发明专利的披露,颜料的乳化分散剂通常是不带电荷的高分子化合物,使其吸附于颜料表面,利用大分子链的空间位阻作用隔离颜料粒子,从而实现分散稳定状态。 可能是阴离子丙烯酸树脂。

分散剂同树脂应该是要协同作用的,光补充分散剂,从我的测试来看不够。

DISPERBYK-190 是 聚醚改性苯乙烯-马来酸酐共聚物。

DISPERBYK-2012 也是 聚醚改性苯乙烯-马来酸酐共聚物,但是用了CPT技术。

DISPERBYK-2014 是 环氧胺类。

BYKJET 9151、9152应该和DISPERBYK-190是同类的,9171、9175是聚丙烯酸酯类,用了CPT技术。

大模型推荐9152用于墨水稀释,9171适用于高透明红、黄,C不能用。

毕克化学的printing资料册指印刷,喷墨资料册是inkjet。毕克化学针对喷墨产品有BYKJET系列,但是买不到少量样品,只有工业包装25kg一桶的卖。

我测试过DISPERBYK-190、2012、2014,BYKJET 9152,只能说喷墨上机的表现都差不多,可惜没有粒径仪,可能“微观”上有差异。

毕克化学的inkjet资料册里,DISPERBYK系列适合水性墨水的主要就是190和2014,大模型说环氧胺类分散剂和聚氨酯-丙烯酸分散体系有冲突,所以可能只有DISPERBYK-190是适合的。DISPERBYK-2012是一样的成分,还用了CPT技术好像更先进,但不知道为什么不在inkjet资料册里列举。

毕克化学的分散剂好像是按分子量划分的,这几款就已经是分子量最高的产品了。

大模型还提到了路博润Solsperse 22000/24000/27000分散剂。

# 复刻佳能清墨水

  • 热发泡甘油最好用liponic eg-1,务必不用醇醚类、少用2-吡咯烷酮等溶剂,避免溶胀风险。

  • ph调节剂可能用二甲基乙醇胺1%。

  • 热发泡室温25度优选粘度可能在2mPa·s左右。

普通染料,甘油5~10,乙二醇15~20,水60~80。

chromalife染料,甘油5~10,乙二醇10~15,尿素5~10,水60~80。

颜料墨水,甘油1~5,乙二醇5~10,尿素1~5,水60~80。

尿素利用电荷排斥效应来达到分散目的,尿素官能团存在孤电子对,颜料表面存在的电荷促使间电位势对抗产生能量阻隔。大分子丙烯酸树脂则是采用立体障碍效应来达成粒子间的分散效果,树脂将颜料包围于内部,利用立体结构原理,产生立体阻碍,而避免颜料粒子间的结块与凝聚,从而提高分散稳定性。

从兼容颜料墨水、佳能颜料墨水的专利来看,浅色墨水和深色墨水成膜树脂是等量的,贸然添加成膜粘结剂树脂存在巨大的凝絮风险,自行稀释颜料墨水应该说是不太可行的。

佳能的原装墨水生产路线和兼容墨水相近,而且有CO墨,可以明显改善烫金效益,浅色直接用兼容颜料墨水即可。

佳能用原装墨水的成本,不如上爱普生微喷、甚至HP Z9,颜料墨水生产路线不同,且得到GMG支持,佳能没有被支持,我推测是技术上可能有潜在的短板,达不到GMG的要求。

最少程度的用佳能原装墨水,Y墨水和RGBOV这种CMYK以外的专色用原装墨水。Y墨水是浅色,又是CMY基色,易成为木桶效应短板,兼容Y往往色密度差些或为了色密度结果不稳定。

# 佳能清洗液

根据艺美佳的专利 (opens new window),热发泡打印头的清洗可能需要除去发热体上的结垢、焦烧物、附着物。

其使用的表面活性剂是陶氏15-s-9,设计了三种清洗液。

第一种成本低一点,10%乙二醇+1%表面活性剂,用于清洁墨路、打印头内残留墨水,洗到废墨清澈。不在乎成本可以用清墨水。

第二种是功能性清洗液,高浓度三乙醇胺40%,辅以二乙二醇丁醚20%。

第三种既清墨水10%乙二醇+5%甘油+0.5%表面活性剂+2%尿素+0.5%三乙醇胺+防腐剂0.05%。

艺美佳专利的清洗顺序是1213。

# 猜想

干式彩扩染料的核心是成膜树脂

干式彩扩染料墨水中2-吡咯烷酮,可能起到成膜助剂的作用。老外有一种已停产的inkthrift染料墨水,据称耐候性可以和干扩染料媲美,据其介绍,其使用改性聚氨酯树脂乳化后同染料色料一起搅拌,最终使得树脂包裹色料,喷墨后会成膜。

所以我猜测干式彩扩墨水一方面色料耐候性更强,另一方面是墨水里有成膜树脂,喷墨后会成膜。

DURABrite与UltraChrome系列墨水的差异

DURABrite系列墨水可能是类似于兼容颜料墨水,成膜树脂与颜料一起搅合。

UltraChrome系列墨水可能是界面聚合,既两种单体分别溶于水、“油”中,在交界面发生聚合反应,形成壳层包覆颜料颗粒,构成自分散“颜料胶囊”。

市场太小撑不起高质量兼容颜料墨水

老外的ConeColor Pro墨水吹嘘用了原厂墨水类似的界面聚合反应,烫金效应可以和原厂墨水PK,直接换墨水不用怕堵头。但根据其ICC显示,色域容积只能达到原厂墨水的80%,价格却要原厂墨水的70%,比过期墨盒抽墨还贵。

# 墨水稀释比例

通过printfab软件指定通道喷墨估测。drop size 3,5760dpi,最大墨量100%。打纯色块D50-M2-Lab值。

056-LC(72.93,-28.72,-35.53);LM(71.79,57.46,-14.71)注意仅供参考,会受到纸白影响。

K3鲜洋红稀释为056的LM,约25%左右相对比较接近。实际验证。

K3-C稀释为056的LC,约16%?左右相对比较接近。未实际验证,数学计算。

W. Fisher (opens new window)用染料墨水+密度计测试。

他用的是BCH clear ink。

深色墨水与稀释墨水的比例如下: LK: 1:7;LLK 1:17; LC,LM: 1:3;既占比25%。

Ink stained Fingers (opens new window)介绍,其自行稀释颜料墨水,好像用在大幅面上。

他用的好像是BCH clear ink。

violet: 1x cyan + 2x magenta 橙色:m:y,1:1 RED: 4:1 m:y

Yes it is: just mixing let's say 1 part of magenta and 3 parts of yellow is not enough. somehow the obtained orange is not as bright as the original orange. So I think the magenta should be diluted a bit before mixing with the yellow. 是的:仅仅混合1份洋红色和3份黄色是不够的。不知何故,得到的橙子不如原来的橙子亮。所以我认为洋红色在和黄色混合之前应该稀释一点。

搞不清楚是谁说的了,反正折腾稀释墨水的主要就是这几个老外,martin0reg (opens new window)pharmacist (opens new window)The Hat (opens new window)

也有人认为lc,lm比例应该是 3:7(深色墨水:清墨水)。既占比30%。

The LK made from the PB is actually 15%, so the LLK would be only 5% PB。

**富士干式彩扩黑墨发绿,老外又是加M墨水,又加黄色墨水,试图让这个墨水黑位更正。**至少他的主观感受效果很好。

One thing to keep in mind is color tint: the very neutral black of fuji DL (similar to claria) makes a greenish tint on certain papers. So you could add say 10% M to the original K before diluting.. but different papers would need different amount of M, on some the prints are perfect without any additional tint ...

pharmacist (opens new window)稀释干式彩扩黑墨,加进彩色墨盒,DIY黑白墨水。

So my new ratio for dilute "DL-K6" is as follows:因此,我的稀释“DL-K6”的新比例如下: C: 30% black inkC:30%黑色油墨 M: 20% black inkM:20%黑色油墨 LC: 9% black inkLC:9%黑色油墨 LM: 6% black inkLM:6%黑色墨水 Y: 9% black ink (or at least 6%)Y:9%黑色油墨(或至少6%)

Because the output of the B&W ink set was generally a bit too bright, I have modified the ratio for diluting the Y position. 2% seems to be too light.因为输出的B&W油墨设置一般有点太亮,我已经修改了比例稀释的Y位置。2%似乎太轻了。

# 其他稀释墨水配方参考

# BCH clear墨水

老外用于清洗或稀释的清墨水商品。

Polyethylene glycol 丙二醇 6.3% 保湿

乙二醇衍生物,也许是聚乙二醇或三乙二醇,7%

聚氧乙烯 3%,非离子型表面活性剂,乳化润湿。

# 墨库墨水配方:

去离子水(60至70份) 甘油(8至12份) 二甘醇(5—-8份)
聚乙二醇 (5至10份)
染料色浆(10至20份) 总计: 100份

清洗液: 去离子水(70至80份) 甘油(10至15份) 表面活性剂(1至2份) 聚乙二醇 (8至15份)

# printerknowledge论坛的pharmacist提出的清洗液配方

老外有不少人尝试并用来稀释墨水。

Denaturated Ethanol/Alcohol 96% (denaturated with 3% ether) 20 parts glycerol 2 parts or glycerine 3 parts (reason: glycerine is slightly diluted glycerol) concentrated ammonia 1 part destilled water up to 100 parts

96%酒精+3%乙醚改性,不改性也行。 -20份;甘油 丙三醇 -3份;浓氨水 -1份;加纯净水凑满100份

# 参考资料:

# 爱普生披露的墨水大概的成分

色料一般1%~3%

水 65%~80%

甘油 保湿剂 10%~12.5%

143-22-6 三乙二醇单丁醚 溶剂+提高介质渗透性

8168-7%~10% 普通染料 10%~12.5%

616-45-5 2-吡咯烷酮 干扩机墨水才加。 界面活性剂,调节粘度和张力。 1%~3%

有兼容墨水专利介绍其测试显示较佳重量4%。

126-86-3 2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇 墨瓶会加。非离子型表面活性剂。可能消泡。 0.1%~0.25%

102-71-6 三乙醇胺 主要作用是调节ph ,溶剂,浸润,乳化. 0.1%~0.25% 0.25~0.5%,不一定,估计和具体ph值有关。用量最大的是普通染料的BK-0.5%~1%。

2634-33-5 1,2-苯并异噻唑-3-酮 防腐剂 0.0015%~0.05%

# 爱普生发明专利 (opens new window)提到了用到的分散剂

喷墨用清洗液CN103725083B

从提高颜料的分散稳定性的观点考虑,非水系油墨可以含有分散剂。作为分散剂的具体例,可举出Hinoact KF1-M、T-6000、T-7000、T-8000、T-8350P、T-8000E(均为KawakenFine Chemicals株式会社制)等聚酯系高分子化合物,Solsperse20000、24000、32000、32500、33500、34000、35200、37500(均为LUBRIZOL公司制),Disperbyk-161、162、163、164、166、180、190、191、192、2091、2095(均为BYK-Chemie Japan公司制),Flowlen DOPA-17、22、33、G-700(均为共荣社化学株式会社制),Ajisper PB821、PB711(均为味之素株式会社制),LP4010、LP4050、LP4055、POLYMER400、401、402、403、450、451、453(均为EFKA chemicals公司制)等。