1、MIKUNI Gel Ink - 關(guān)于中性墨水和筆芯的使用 -,御國色素株式會社 技術(shù)研究所 第部門 高橋英雄 （第5版2010.8.6）,1,目錄,1中性墨水是什么？ 歷史和特征 2. 中性墨水的品質(zhì)管理 墨水和筆芯的評價方法 介紹MIKUNI分析機器 3.生產(chǎn)筆芯的注意之點 4.中性墨水(筆芯)的品質(zhì)問題 5.中性墨水體系圖 筆頭和墨水的匹配,2,3,各種色材使用中性墨水,4,MIKUNIGel Ink開發(fā)過程,LHF-10系列 BLACK LHF-10 BLUE LHF-11 RED LHF-14,橡膠反應(yīng)問題/腐蝕問題耐性改善,LHF-20系列 BLACK （LHF-10） BLUE

2、LHF-21 RED LHF-24,LHF-30系列 BLACK LHF-30 BLUE LHF-31 RED LHF-34,脫帽時間性能改善,5,LHF-30S系列 BLACK LHF-30S BLUE LHF-21F/31F RED LHF-34F,LHF-60系列 BLACK LHF-60B BLUE LHF-61 (BLUELTW-501),劃線機器測試 書寫性能改善,特殊性墨水 低溫書寫問題 短時間脫帽性能,統(tǒng)配性墨水,LHF-70系列BLACK LHF-70 BLUE LHF-71,6,Gel Ink是什么？,有觸變性的墨水 觸變性是什么？ 對墨水加“力（攪拌，振動等等）”黏度會變

3、化， 也就是 加“力”黏度會降低的性質(zhì),圓珠筆的話， 筆球的轉(zhuǎn)動對墨水 加“力”,加“力”,大,小,在這地方對墨水 加“力”黏度會降低,7,各種圓珠筆的書寫時的黏度狀態(tài),筆球轉(zhuǎn)動,黏度很高 所以不會滴墨水 （油性的狀態(tài)）,油性圓珠筆,水性圓珠筆,筆球的轉(zhuǎn)動會降低 墨水的黏度 寫得很輕 （水性的狀態(tài)）,黏度很高 所以不會滴墨水 （油性的狀態(tài)）,8,【Gel Ink】有油性圓珠筆和水性圓珠筆的優(yōu)點的墨水 Pentel公司叫中性墨水,9,為什么Gel Ink 的描線不會滲？,靜止,起筆,書寫后,書寫后,中續(xù)芯,中性墨水,水性圓珠筆,黏度會恢復(fù)所以不會紙面滲進去,黏度很低所以會紙上滲進去,10,MIK

4、UNI公司為了品質(zhì)確認(rèn)對開發(fā)墨水和生產(chǎn)墨水進行下面的測試。,關(guān)于MIKUNI品質(zhì)管理測試,11,墨水物理性參數(shù)評價（黏度/H/平均粒徑）,Fig.1 E型黏度計,【黏度】 使用 E型黏度計粘度計251rpm5分鐘 測定(Fig.1),【H】 使用 H測定機墨水溫度25測定(Fig.2),【平均粒徑】 使用 OTSUKA FPAR-1000墨水溫度25測定(Fig.3),Fig.2 H測定機,Fig.3 粒徑測定器,12,筆芯劃線機測試,【劃線機】 HUTT HST-10 (Fig.4),【條件】 紙張 ：ISO14145規(guī)格紙（日本製） 角度 ：70（or65） 荷重 ：100 （or 50）

5、 速度 ：4.50.2/min 螺距 ：0.5（or0.25） 多少 ：3,Fig.4 劃線機,13,經(jīng)時保存穩(wěn)定性評價：物理性參數(shù)評價 （黏度/H/平均粒徑/分離）,【物理性參數(shù)經(jīng)時保存穩(wěn)定性評價】 把放在樣品瓶的墨水（Fig.7) 在室溫(大約25、不控制)/50保存 確認(rèn)123個月后的狀態(tài),【分離確認(rèn)】 把樣品瓶里的墨水的表層用取樣棒取出、滴在展色專用紙 然后把墨水?dāng)噭?、使用同樣的辦法把墨水取出，滴在展色專用紙 用刮刀把不同部分的墨水一起平展開，觀察濃度差（Fig.8),Fig.7 專用經(jīng)時保存穩(wěn)定性評價的墨水,Fig.8 展色用具,14,【分離確認(rèn)】,1.用取樣棒表層取出，滴在展色專用

6、紙,2.把墨水?dāng)噭蚝蟆⒂萌影羧〕瞿?滴在展色專用紙,拉過刮刀,15,經(jīng)時保存穩(wěn)定性評價：筆芯脫帽測試,Fig.9 室溫保存,為了防止熱風(fēng)直接到筆芯，我們把筆芯放在紙箱里保存(Fig.11),關(guān)于50保存，沒有濕度調(diào)整功能的干燥器的話， 房子里的濕度會低，對測試不合適。,筆芯位置：子彈頭半針管針管筆頭 水平 彈簧（SpringTip） 筆頭往下,要確認(rèn) 書寫感、漏墨點、滲、干燥的狀態(tài),沒戴筆帽的筆芯 室溫(大約25、沒控制)/50(濕度60%) 的條件下保存， 123個月后采用手寫測試確認(rèn)筆芯的狀態(tài)（Fig.9、10）,Fig.10 50保存,Fig.11 放在紙箱里保存,16,經(jīng)時保存穩(wěn)

7、定性評價：筆芯戴帽測試,Fig.12 光學(xué)顯微鏡,手寫測試后，把筆球從筆頭抽出來用光學(xué)顯微鏡(Fig.12) 觀察 筆球 和 筆球座 的腐蝕狀態(tài)(Fig.13),筆芯位置：水平,要確認(rèn) 書寫感，漏墨點，滲 的狀態(tài),戴筆帽的筆芯 室溫(大約25、沒控制)/50(濕度60%)的條件下保存， 123個月后采用手寫測試確認(rèn)筆芯的狀態(tài)。,Fig.13 筆球表面觀察,17,在MIKUNI公司為了解析中性墨水和筆芯材料，使用下面的裝置,MIKUNI分析機器介紹,18,可以倍率352000倍左右 操作很容易 ，可以用來觀察筆球腐蝕和異物,光學(xué)顯微鏡（觀察 筆球腐蝕/筆頭形狀 等）,【解析例】筆頭公司不同的話，

8、雖然外觀是一樣可是內(nèi)部形狀不一樣 斷線和出墨量會發(fā)生差異,A公司,B公司,50,19,電子照射觀察物，要觀察反射的電子的圖像 對觀察表面形狀和凹凸的樣子效果很好。可以觀察5015000倍左右,電子顯微鏡（確認(rèn) 筆球腐蝕/紙面狀態(tài) 等）,【解析例】 在筆頭尖發(fā)生的異物的觀察 我們能正確地把握異物的形狀,分解能力 比光學(xué)顯微鏡好,90,250,20,光芒（紅外線）照射觀察物，按各波長吸收度能分析觀察物的成分,IR（確認(rèn) 墨水識別 等）,【解析例】可以識別展色比較測試不能判斷的墨水,MIKUNI/其他公司BLACK的展色比較測試 從色相很難判斷,21,【IR測定結(jié)果】 MIKUNI/其他公司BLAC

9、K測定 墨水有固有峰值（波長） 我們從峰值（波長）可以判斷,【IR測定結(jié)果】 測定四個批號的MIKUNI BLACK 峰值形狀任何批號都一樣 墨水有固有的峰值,22,電子照射觀察物，從反射的電子能測定成分元素的種類和比率,EDS（確認(rèn) 筆頭原料組成 / 橡膠原料組成 等）,【解析例】分析 不同的筆頭工廠的組成差，筆頭批號的配合量的穩(wěn)定性 會有筆球腐蝕 和 劃線機器描線的差異,23,使用中性墨水生產(chǎn)筆芯（成品筆）的話， 各過程中要注意的項目。,中性墨水筆芯（成品筆)生產(chǎn)過程的注意點,【中性墨水筆芯 生產(chǎn)過程】,1. 墨水儲存 2. 墨水填充 3. 裝配 4. 離心處理 5. 書寫檢查 6. 筆芯

10、保管,24,墨水儲存的注意點,要保管常溫，避日光直射的地方 (1525是合適的溫度),使用舊的批號,沒有使用的話，必須要蓋桶蓋,25,填充墨水的注意點,根據(jù)保管條件不同會在蓋子上產(chǎn)生結(jié)露 水滴會掉進油墨表面卻不能于油墨融合時，在這樣的狀態(tài)下進行填 充會產(chǎn)生劃線濃度異常的問題 填充前請先用自動攪拌機進行攪拌 或者用攪勺進行攪拌 攪拌時要盡量注意不要出現(xiàn)泡沫,發(fā)生在蓋子上面的結(jié)露,根據(jù)保管條件不同會在蓋子上產(chǎn)生結(jié)露 水滴掉進油墨后，有可能會在油墨表面積累成清水,26,洗滌液、機器油等請不要與油墨攪拌在一起,充填前的生產(chǎn)線內(nèi)請不要殘留洗滌液或者其他雜質(zhì)。,用攪勺攪拌時產(chǎn)生的 結(jié)露變成清水后與油墨一同

11、攪拌均勻。,極度控制泡沫產(chǎn)生,27,裝配的注意點,機器油不要接觸筆頭尖,填充尾油的過程中，墨水和尾油之間的距離盡可能要小一點,筆芯沒帶筆帽的時候， 盡可能不要振動/震動筆芯 （搬運時）,墨水和尾油的距離盡可能要小一點,28,筆芯沒帶筆帽的時候， 盡可能不要振動/震動筆芯 （搬運時）,離心處理的注意點,裝配筆芯后，馬上進行離心處理,筆芯應(yīng)該水平放在離心機（不要放傾斜的狀態(tài)）,要進行合適的條件 （推薦條件） 離心機的直徑50cm的話 1250rpm 10min 450G,離心力會不均等 會引起分離現(xiàn)象,29,筆芯沒帶筆帽的時候， 盡可能不要振動/震動筆芯,書寫檢查的注意點,沒帶筆帽的時候，筆芯被振

12、動的話， 墨水在筆芯里會間斷。 會發(fā)生斷線現(xiàn)象,30,要保存在常溫，避日光直射的地方 (1525是合適的溫度),筆芯保存的注意點,發(fā)生品質(zhì)問題的時候，可能是筆芯生產(chǎn)過程的原因。 要改變作業(yè)工程（保存條件，機器改變，離心條件 等）的話 首先進行確認(rèn)測試。 我們希望貴公司記錄改變點（改變內(nèi)容，日期）。 貴公司希望的話，我公司可以建議或測試。,31,關(guān)于使用中性墨水的筆芯(成品筆)， 材料的配合不好會引起下面的品質(zhì)問題,中性墨水筆芯（成品筆)的品質(zhì)問題,1. 橡膠反應(yīng)問題 2. 腐蝕問題 3. 劃線機器測試的描線品質(zhì)問題 4. 氣泡問題 5. 低溫下的書寫問題,32,構(gòu)成筆芯的材料會引起品質(zhì)問題。

13、對各種品質(zhì)問題影響如下表。,筆芯構(gòu)成材料的對品質(zhì)的影響,只改良墨水很難抑制100%,33,使用沒有完成架橋的硅膠筆帽的話，橡膠成分會與墨水發(fā)生反應(yīng)，在筆頭內(nèi)部的墨水通道會產(chǎn)生異物。(Fig.14、15),橡膠反應(yīng)問題,拆下筆球后 從上部拍照,切斷筆頭后 拍筆頭尖部,Fig.14 在筆頭內(nèi)部墨水通道部分產(chǎn)生的異物照片 （Ink：BLUE LHF-11#18）,Fig.15 在筆頭內(nèi)部墨水通道部分發(fā)生的異物照片 （Ink：BLUE LHF-11#18）,34,Fig.16 發(fā)生異物后的書寫描線 （Ink：BLUE LHF-11#18）,書寫方向,書寫問題,書寫問題,書寫問題,【現(xiàn)象】 經(jīng)過一段時間

14、后會發(fā)生斷線現(xiàn)象(Fig.16) （起筆時會發(fā)生斷線， 繼續(xù)寫的話會恢復(fù)正常）,橡膠反應(yīng)問題,35,橡膠反應(yīng)問題,【對策】 MIKUNI墨水基本上對硅膠反應(yīng)有一定抗性。 （除了BLUE LHF-11/RED MP-14以外） 但是，各硅膠制造公司生產(chǎn)的橡膠品質(zhì)不一樣。 我們推薦采用新的硅膠筆帽的話，首先進行反應(yīng)測試以確認(rèn)品質(zhì)。 貴公司希望的話，我們可以提供建議或幫助測試。 測試期間：3個月,36,腐蝕問題,按照墨水種類/筆頭種類（制造廠/型號）的匹配， 會發(fā)生筆球腐蝕(Fig.17)。,Fig.17 筆球表面發(fā)生的異物的照片 （Ink：BLUE LHF-11#18）,37,【現(xiàn)象】 經(jīng)過一段時

15、間后，會發(fā)生點線/斷線現(xiàn)象(Fig.18)。 （情況嚴(yán)重的話，不能書寫）,腐蝕問題,Fig.18 發(fā)生筆球腐蝕的書寫描線 BLUE LHF-11#18 0.4mmPipeTip,38,【對策】 我們推薦墨水/筆頭的匹配參考 Mikuni Gel-inks compatibility Map for Gel-tips(Ball Size)。 但是，由于筆頭制造廠使用的原料品質(zhì)不一樣。 筆球腐蝕發(fā)生情況也不一樣。 我們推薦采用新筆頭的話，首先進行反應(yīng)測試以確認(rèn)品質(zhì)。 貴公司希望的話，我們可以提供建議或幫助測試。 測試期間：3個月,腐蝕問題,39,劃線機器測試的描線品質(zhì)問題,按照使用的墨水種類/筆頭

16、種類（制造廠/型號）的匹配， 劃線機器測試上會發(fā)生斷線現(xiàn)象(Fig.19)和積墨現(xiàn)象(Fig.20)。,Fig.19 劃線機器測試斷線現(xiàn)象,Fig.20 劃線機器測試積墨現(xiàn)象,筆頭批號和測試紙張的影響會大,40,【對策】 我們推薦墨水/筆頭的匹配參考 Mikuni Gel-inks compatibility Map for Gel-tips(Ball Size)。 但是，各筆頭制造廠生產(chǎn)的筆頭原料和成型不一樣。 劃線機器測試的結(jié)果也會不一樣。 我們推薦首先進行劃線機器測試以確認(rèn)品質(zhì)。 貴公司希望的話，我們可以提供建議或幫助測試。 測試期間：半個月,劃線機器測試的描線品質(zhì)問題,41,溫度比較高

17、的時候（像夏天）生產(chǎn)的筆芯里會發(fā)生氣泡(Fig.21),氣泡問題,Fig.21 在墨水和尾油的界面發(fā)生的氣泡,42,【原因】 墨水的揮發(fā)引起體積變化。 那時候，尾油不追跟墨水的話，墨水和尾油會離開。 因此空間（看起來氣泡）出現(xiàn)。,氣泡問題,從連接器部分等墨水揮發(fā) 發(fā)生體積減少現(xiàn)象,墨水 尾油,尾油不追隨墨水的體積減少的話 在界面會出現(xiàn)空間,（阻礙尾油追隨的要因） 尾油的黏性 尾油和油管之間的互相作用（素材/表面粗） 墨水和尾油的調(diào)和,43,【對策】 生產(chǎn)筆芯過程中進行下面的作業(yè)， 會抑制氣泡的發(fā)生率。,氣泡問題,筆芯離心處理工程 裝配筆芯后，馬上進行離心處理工程,筆芯離心處理工程 離心處理后，

18、 把筆芯在低溫下（5度左右） 12天保存,使用 FollowerJCF-400,44,低溫下的書寫問題,溫度在10以下的環(huán)境下進行書寫測試會的話，會發(fā)生斷線現(xiàn)象。 【關(guān)于低溫環(huán)境下的品質(zhì)】 ISO里沒有低溫環(huán)境下的書寫的項目。 MIKUNI墨水按照ISO里記載的溫度條件下進行測試。 ISO14145-6.2項：溫度/濕度23/50%或27/65% 【各日本制造廠生產(chǎn)的中性筆的品質(zhì)】 日本M公司、P公司的中性墨水也在低溫環(huán)境下會發(fā)生斷線現(xiàn)象。,中性墨水的品質(zhì)為【在低溫條件下會有斷線現(xiàn)象】所理解 油性圓珠筆也會發(fā)生斷線現(xiàn)象,45,【現(xiàn)象】 發(fā)生斷線現(xiàn)象（Fig.22) 只在低溫環(huán)境下發(fā)生 在室溫（1530）下放一段時間后恢復(fù)正常書寫（Fig.23),低溫下的書寫問題,Fig.22 在低溫環(huán)境下（-5）的書寫狀態(tài) （BLACK LHF-30A/0.5PipeTip）,Fig.23 在低溫（-5）環(huán)境下保存后 放在25