摘要

对使用连续二进制阵列喷墨设备，印刷在涂布纸和非涂布纸上的水性喷墨油墨进行了仪器测色（即 L* A* B*）和光密度测定。耐光性测试应使用以下方式进行：使用配备冷白荧光灯管的QUV 紫外老化试验机，配备窗玻璃滤光器的Q-SUN氙灯老化试验箱，以及在位于佛罗里达的户外标准曝晒场进行玻璃框下暴露测试（Q-Lab 老化研究服务中心）。这些测试结果要和2个室内场所的测试结果进行比较。产品性能表现的排序将会体现各种试验方法之间的一致性。本研究结果得到的数据表明，水性喷墨油墨的耐光性很复杂，而且与所用的涂布纸或非涂布纸的类型有关。研究还表明，印刷在涂布纸衬底上的油墨比印刷在光面衬底或非涂布纸衬底上的更容易受到紫外线照射影响而发生退化。而光稳定性测试方案的研发则力求对实际使用环境的模拟。从而可以得到有价值的数据，以便更好地评估“可归档性”或预测喷墨油墨和衬底的耐久性。

引言

喷墨打印技术已有10多年的商用历史。随着桌面打印技术的出现，纸张上已涂覆各种涂层和添加剂，以改善办公文件色彩的耐光性。已经完成的多项研究表明添加剂和颜料油墨在不同曝晒条件下对图像的质量有良好的保护效果。ANSI IT9.3彩色图像稳定性分委会正在制定室内光稳定性和户外耐久性的测试标准。此外，该分委会正在制定潮湿牢度、臭氧褪色、热降解/ 黑暗稳定性的标准。

而如今，一般商业报表、票据和数据中心都已开始采用全彩色喷墨打印技术。这些文件必须采用低成本的纸张，以降低运行成本。此外，由于高速数字印刷设备的速度很高，所以必须采用偶氮型染料，才能满足其要求。总体来说，相比桌面喷墨设备印制的全彩色照片质量的图像来说，交易性文件和帐单对长期耐光性的要求较低。然而，某类文件必须有长期的可归档性。

图1. 冷白荧光灯与透过窗玻璃的太阳光之间的比较

对于喷墨印刷这一新技术，必须进行一些基础性的研究，以确定非涂布纸或胶版纸与低成本涂布纸的相对耐光性。在这项研究中，我们给出了采用Scitex数码印刷公司的VersaMarkTM全彩数码印刷系统印刷的非涂布纸和涂布纸的耐光性。我们使用氙灯光源进行了逐步褪色率的比较，还与佛罗里达太阳光曝晒测试以及透过窗玻璃的室内太阳光测试进行了对比。这些结果也与采用冷白光源和纯荧光办公室光环境的结果进行了比较。

1荧光灯

从历史上看，使用高输出冷白荧光灯的光稳定性试验已用于彩色照片（ANSI IT9.9）[1] 测试。例如，标准测试条件为：450 lux/12小时的低瓦数冷白荧光灯照射一天，相对湿度为60％，室温70F，但这种条件无法准确模拟用喷墨油墨打印各种计算机生成的图像时所使用的最终环境。虽然冷白荧光灯的输出可能会在一定程度上重现低光或博物馆环境，但这些灯管的光谱却是有限的。在本质上，这些灯的输出并不能完全重现透过窗玻璃的太阳光的光谱功率分布。对于主要应用环境是灯光陈列柜或纯室内荧光照明的环境的产品，可用冷白荧光灯进行测试。但是，这种测试无法准确预测典型室内环境中（即在家中或办公室）图像的使用寿命。摆放在窗口、滑动玻璃门、天窗等附近的图片，在晴朗的早晨，接收的全光谱太阳光（紫外线、可见光和红外线）高达50,000lux。图1显示了冷白荧光灯与透过窗玻璃的太阳光之间的的光谱输出对比情况。

2氙弧灯

1954年德国开始采用氙弧灯进行加速老化试验。氙灯老化试验箱，如Q-SUN氙灯老化试验箱，最适于测试材料的耐光性，因为它们能模拟出最佳可用的全光谱太阳光：紫外线、可见光和红外线全都包括在内。氙灯老化试验箱使用滤光器来模拟相应的光谱（如户外太阳光或透过窗玻璃的太阳光）。

图2. Q-SUN 试验箱的氙灯与透过窗玻璃的太阳光

氙灯须配备滤光器，以减少不必要的辐射。“窗玻璃”这类滤光器可模拟透过窗玻璃的太阳光。通常用于测试产品在室内的主要使用寿命。图 2显示了配备窗玻璃滤光器的氙灯相较于透过玻璃后的夏天中午太阳光的光谱功率分布。

试验

材料 本项研究中所用的材料由美国、欧洲和日本的各纸品公司提供。这些纸品分为涂布纸（CP）和非涂布纸（UC）。CP1型和CP2型涂布纸的基重（纸品重量即 BW）分别为 54磅每令（80g/m2）和72磅每令（107 g/m2）。CP1型纸的涂层重量比 CP2 型纸更轻，所用的涂层类型也有所不同。CP3型纸为单面涂层（C1S）的蜡光纸，基重为50BW（74g/m2）。UC1 和UC2是非涂布纸，基重分别为50BW（74g/m2）和60BW（89g/m2）。UC....