脱气，有时称为除泡，包括从散装油墨中提取溶解的气体或微气泡。在这篇文章中，我们描述了它对喷射性能的积极影响，以及为什么您应该考虑将其添加到您的油墨供应系统。

脱气理论

众所周知，压电喷墨打印头的工作是依靠喷嘴通道中墨水的压缩，形成压力波动，使墨水喷射出来。因为这个过程是机械的，因此可能会受到气泡存在的严重影响。喷嘴通道中有两种常见的气泡来源:大气和溶解气体。为了解决这些问题，必须使用正确的供墨压力设置来防止空气进入系统，并使用脱气技术来防止溶解气体产生气泡。

气泡在声场中生长的机制被称为“精馏扩散”，通常用于解释为什么脱气会有帮助。无论气泡最初是被摄入还是被系统中的泄漏所夹带，通过降低墨水中溶解的气体含量，可以最大限度地减少向气泡中扩散的净气体。

脱气技术

因为脱气的好处早就确立了，一些打印头设计已经将脱气器结合到打印头本身中。Spectra/Dimatix的一个例子如下图所示。他们用于S级打印头系列的“Miata”储液器还包括一个脱气组件。

也许现在更熟悉的是一个独立的基于膜的脱气装置的概念。在这些有许多不同尺寸和结构的装置中，当墨水通过膜时，通过在膜上抽真空来去除气体。

当选择正确的脱气组件时，两个最重要的变量是油墨流速和施加的真空度。后者往往被限制在600-700mbar真空(300-400mbar绝对值)，以通过限制真空故障来最大程度地延长脱气机的使用寿命。这使得系统的总墨水流速成为主要考虑因素，这将决定使用的脱气膜的尺寸。通常制造商会在特定脱气矩阵模型的技术规格中指定合适的流速。在再循环系统设计中，因为油墨多次穿过膜，尺寸会稍微减小。因为在打印时会引入未脱气的新墨水，所以取决于油墨系统的体积和油墨消耗量。

如何判断是否需要脱气

墨室中允许的溶解气体和气泡的数量取决于几个关键因素:

打印频率高吗？ 喷射的频率越高，喷嘴内部的运动越多，形成气泡并降低性能的可能性就越大。

波形是否有多个脉冲？ 多脉冲会导致喷嘴内部的额外运动，使打印头对声学效应更加敏感。

打印的是小墨滴吗？ 喷嘴内的墨水量将决定有多少空气足以改变其运动。小水滴比大水滴更加敏感。

持续喷射重要吗？ 如果缺少或行为异常的喷嘴对系统来说是一个问题，那么脱气就更为重要。

用的是水性油墨吗？ 一般的经验法则是，当使用水性油墨时，脱气至关重要。纺织品和高生产率终端市场的增长强调了脱气的积极影响和作为主流打印机可靠性能的好处。

根据您对这些问题的回答是多少，您可能会发现脱气是您应该添加到系统中的东西。可能是您的油墨制造商已经在源头对油墨进行脱气。如果您的系统可以设计一个密封的油墨输送系统(如可折叠的箔袋)，它可能会减少您对额外脱气的需要。然而，对于真正的工业印刷来说，油墨要么被倒入容器中，要么对保持脱气状态所需的包装的复杂性有限制，因此需要额外的基于机器的脱气。

起泡怎么办？

许多人错误地将油墨起泡的负面影响与脱气的需要联系在一起。脱气只会降低本体流体的平衡气体含量，不能解决在流体自由表面(如在再循环墨水系统中的回流池)上的紊流可能带来的空气夹带问题。当再循环时，即使是脱气的流体也会在储液器中产生气泡。您可能会发现调查弯液面和再循环压力设置会提供更好的结果。

系统中空气和泡沫的另一个可能原因是波形。如果喷嘴因过度驱动或严重润湿而吸入空气，则在冲洗喷头以恢复喷头状态时，产生的空气滞留可能会显示为泡沫状气泡。

将脱气集成到油墨供应系统中

因为脱气器可以产生很小的压降，所以将其放置在流量变化不会影响系统性能的位置非常重要。正确的位置取决于系统设计，但是有几个候选位置。

对于非循环打印头，制造商制造了用于不同位置的不同尺寸的脱气矩阵。提供小型、低流速装置，适合放置在系统中每个单独的打印头之前。如下图所示，由于压力下降，调节装置后的压力很重要。如果系统中有许多打印头，较大的单元可以放在中间罐之前，从而为所有的打印头服务。

如果油墨供应系统是再循环的，则在放置时有一些注意事项。首先也是最重要的一点是，要确保散装罐中的新油墨在进入打印头之前通过脱气矩阵。其次，使用跟随它的传感器或将其放置在压力无关紧要的位置来考虑矩阵的压降也很重要。如果您想让油墨仅通过脱气矩阵一次，则将其放置在大容量墨水盒和为打印头供墨的中间墨水盒或墨水盒之间可能是有意义的。如果你想让墨水多次通过矩阵，则将其放在中间储墨罐和打印头之间就可以了。

如何衡量有效性？

虽然它只占地球空气的18%，但因氧气更容易被检测，所以墨水中的氧气含量经常被用来代表溶解气体的量。在实验室情况下，典型的测量装置可能包括电流装置或极谱仪头。这些对不同流体类型的适应性较差，因此在更工业化的过程中，使用荧光猝灭的光学传感器，尤其是可以在线安装的光学传感器可能更合适。

这些设备的测量范围通常以mg/L为单位，但与非脱气控制相比，建立百分比的气体含量水平是最佳方法。根据经验，达到30-40%的饱和度(或更低)会在喷射性能上产生明显的差异。

与喷墨中的大多数事情一样，脱气没有硬性规定，确定适合系统级别的唯一方法是对其进行测试。 如果您注意到在一个特别苛刻的应用中存在可持续性问题，并且几个关键的影响因素与您正在做的事情相匹配，则可能值得使用脱气流体进行快速测试，以查看结果是否有所改善。ImageXpert为实验室墨水供应提供了几个全套解决方案，并为此目的建立了集成的脱气功能，并将非常乐意在此过程中帮助您。