解析打印机墨水和纸张的秘密(上)

　　通过多年的使用实践和不断的探索，总结了一些关于墨水和打印纸等方面的细节和深层次的知识，希望对大家了解墨水，使用墨水以及各类纸张方面能有帮助！同时因为我们不是专业搞墨水和纸张科研的。我们能给大家奉献的只是我们在这许多年中积累的经验和从专业人士口中透露的部分细节。所以有不足之处希望各位一起来探讨，共同提高共同进步是我们的目标！

　　打印墨水

　　墨水颜色由两种类型的材料提供，一种是染料，另一种是颜料。

　　染料的特点是透明的，通过选择性吸收入射光中某些光谱成份而使透过的光改变颜色。因此染料墨水不仅可以用来印制彩色照片，也可以用来印透明的灯箱片。传统彩色照片、透明正片中都是用染料来成色。

　　 许多种染料的原始材料是不溶于水的，所以需要一些特殊的溶剂先将其溶化然后再加水稀释。这些溶解染料的溶剂有些对制造墨头的材料是有害的。我在5年前曾委托一家公司研制黄色墨水，结果它提供的样品注入墨头后墨头很快就损坏了。后经那家公司的专家分析，应该是溶解黄色染料的溶剂破坏了墨头。

　　墨水的耐久性基本是由染料的原始材料决定的。究竟是哪种染料更耐久我们不得而知。另外对买来的墨水，我们也无从知道它是用哪种染料配制的。我想基本原则肯定是，比较贵的墨水耐久性一般会比较强。因为染料的原料之所以便宜一定是有某些缺陷，不耐久肯定就是主要缺陷之一。贵的原因基本是较耐久，另外可能是颜色特殊，用的人少。

　　EPSON染料墨中品红色是较不耐久的颜色。我们曾用它来在亚光纸上打印色卡，发现如果暴露在空气中，不用见光，只要一个月颜色就会褪去不少，使灰阶都变成绿的。有些厂家仿制的EPSON墨更可怕，今天晚上打印完，如不及时覆膜，第二天早上就会褪色。

　　墨水要用在不同的打印机上还要添加其它一些东西以改变它的粘度、表面张力、可能还有热膨胀系数或沸点等才能使不同的打印机顺畅地喷出来。这些添加剂也应该是对墨头安全的。。

　　不同打印机上使用的溶剂和添加剂使得不同的打印机对纸张有不同的选择性。如大家都知道EPSON染料墨打印机很挑纸，但如果将它的墨水更换之后，它就像惠普打印机一样什么纸都能用。

　　在配制不同厂家的兼容墨水过程中我们发现，多数墨水都不是由一种染料配制的。其现象是市面上所售的多数墨水的色饱和度都高于原厂墨水，我们通常要用两到三种墨水混合才能配出与原厂墨接近的颜色。

　　颜料墨过去是由矿物颜料经研磨后做成，现在的颜料可能也有非矿物的材料。总得来说它是由固体颜料经研磨后再经乳化后做成墨水。它的主要特点是比较耐久，颗粒越粗的越耐久。它是不太透明的。从装墨水的瓶子上也看得出来，它有点像牛奶。因此它不能用来印透明片。由于它不透明，所以它的合成色：红、绿、蓝的饱和度也比较低。

　　在小型打印机中没有使用油性墨的。用油性墨的只有大型的户外喷机。这种墨类似印刷的油墨，但印刷油墨通常使用的是透明的染料，而户外喷机使用的是用颜料调配成的油墨，户外喷机的喷孔都非常大，不容易堵塞。这种墨使用有机溶剂和成膜剂，像油漆一样。对材料表面要求很低。既耐水又耐晒，就是质量不太好。

　　墨水的颜色匹配问题

　　由于绝大多数软件都是根据原厂墨设计的，因此除非自己能够修改软件，否则使用替代墨时颜色应该是越接近原厂墨越好。根据我们观察，所谓使用ICCProfie校正的方法，即便是使用了昂贵的色度计，效果也很业余。

　　墨水颜色的相似性主要也是三个参数：色相、色饱和度和浓度。我们通常使用几种墨来配制使它各项参数与原厂墨符合。

　　比较难处理的是另外的因素

　　由于人的眼睛也会给人的观察造成假象，所以黄、品、青3原色匹配后并不表明用这些墨混合出来的颜色就与原厂墨一致。原因是看起来一样的颜色，它的吸收光谱可能是不一样的。因此两类染料混合后产生的吸收光谱肯定不一样，出来的颜色就有可能不一样。主要表现在红、绿、蓝的颜色不一样。因此在选择原始墨水时，还要照顾这3种混合色的匹配程度。如果这6种颜色匹配的都不错了，剩下的问题就不大了。因为在打印软件中，成色主要是靠这6种颜色用加色法来构造其它颜色。

　　打印用纸及与墨水的匹配情况

　　我们先来讨论反射式的打印用纸。打印纸的涂层主要目的是能较快地吸收墨水并防止墨水的横向扩散。普通胶版纸的吸墨能力也不错，但它不能防止墨水的横向扩散，所以出来的图像清晰度不高，色饱和度更是低得不得了。

　　我们平时可能注意到，石膏或大白粉刷墙皮的表面也很能吸墨，并且墨点扩散比较小。因此我们使用类似石膏粉的东西来做涂层，打印的质量就会比较好。涂料纸就是这一类东西。当然它可能不是用石膏粉来涂的。它是由一些白色的细粉再混入一些粘结剂做成，中间有许多小孔来吸墨。墨水滴上去后同时向纵深和水平方向扩散。与胶版纸比，它水平方向的扩散小些，因此清晰度和色饱和度都比较好。另外它的孔隙比较大，无论什么类的墨水都能吸收。但在墨水的水分挥发后，这些孔隙也成了空气进入的畅通渠道，因此涂料纸打印的照片褪色比较快。用惠普打印机打印的图片，一年后就会褪去30%以上。涂料纸的涂层还很不结实，轻轻一划就掉粉，也无法用覆膜方式保护。

　　涂料纸的另一个缺点是表面粗糙结构形成的漫反射使得照片的最大密度达不到很高的程度，通常只能达到1.6的水平，用特殊黑墨有时可以达到2.0。但由于涂层不透明，暗部的层次不好。

　　以涂料纸为基本技术发展起来的打印纸被许多人称为粉质涂层纸。虽然墨点扩散的程度不同，但它们的缺陷是共同的。

　　打印用的高光相纸与涂料纸很不一样，特别是惠普、NOVAJET等传统打印机用的高光相纸，如果我们用一点水滴在上面，表面的涂层会变得粘粘的化开。但它又是透明的，与是使我们感觉它很像一种动物胶。不过现在的涂层大概用的都是高分子的有机化合物，不会使用当年胶片上用的牛骨头胶或猪皮胶。当一滴墨水滴到上面后，我们会发现涂层吸水后明显隆起，显然是这种“胶”将水分和染料分子吸收到自己的微观结构中使自身变软膨起。好的涂层不是吸墨快，而是吸墨比较慢，涂层的表面张力也比较大，使墨滴在没有被吸入“胶”中时像荷叶上的水珠一样不向四周浸润，然后慢慢地吸入“胶”中，等水分挥发后“胶”体收缩，将染料紧紧包裹起来。

　　涂层厚的打印纸吸墨能力强，向水平扩散也小，这种打印纸可以用比较大的墨量打印，印出的照片清晰锐利，暗部密度大，层次晶莹透澈，非常漂亮。我们曾经买过一种涂布过两次的纸，打印效果好极了。我们最近定制的油画布都是两次涂布的。
    怎么看涂层薄厚？用同样的墨量打印，如果暗部密度一样，而中间颜色深的就是涂层较薄或墨点扩散大的纸。加大墨量后，暗部密度小的纸肯定是墨点扩散严重或涂层薄的纸。

　　由于涂层是完全透明的，墨水可以形成较大的浓度，入射光到底层后才被反射，经两次过滤后，呈现很高的色饱和度。又由于墨点扩散小，可以最大程度地以纯粹的加色法成色，因此高亮度的红、绿、蓝色的饱和度非常高。