Сублимационная печать на красителях - Dye-sublimation printing

Печать на дереве	200
Подвижный тип	1040
Печатный станок	c. 1440
Травление	c. 1515
Mezzotint	1642
Акватинта	1772
Литография	1796
Хромолитография	1837
Ротационный пресс	1843
Гектограф	1860
Офсетная печать	1875
Вёрстка чугуна	1884
Мимеограф	1885
Фотостат и ректиграф	1907
Снимок экрана	1911
Дубликатор духа	1923
Матричная печать	1925
Ксерография	1938
Искровая печать	1940
Фотонабор	1949
Струйная печать	1950
Сублимация красителя	1957
Лазерная печать	1969
Термопечать	c. 1972
3D печать	1986
Печать твердыми чернилами	1987
Цифровая печать	1991

Сублимационная печать на красителях (или печать на красителях) это компьютерная печать техника, использующая тепло для переноса красителя на такие материалы, как пластик, картон, бумага или ткань. В сублимация это название было впервые применено, потому что считалось, что краситель совершает переход между твердым и газообразным состояниями, не проходя через жидкую стадию. Позднее было показано, что такое понимание процесса неверно, так как происходит некоторое разжижение красителя. С тех пор собственное название процесса стало известно как краситель, хотя этот технически правильный термин не заменил первоначального названия.^[1] Много потребитель и профессиональный принтеры сублимации красителей разработаны и используются для производства фотографический принты, удостоверения личности, одежда и многое другое.

Их не следует путать с «принтерами для сублимационной печати с теплопередачей красителя», которые используют специальные чернила для создания трансферов, предназначенных для печати на текстиле, и в которых красители действительно сублимируют.^[1] Это делается при более низких температурах, но более высоких давлениях, особенно в сплошная печать процессы.

Для печати ID-карты необходимы текст и штрих-коды, и они печатаются с помощью дополнительной черной панели на ленте (YMCKO). Эта дополнительная панель работает термотрансферная печать вместо диффузии красителя: весь слой, а не только часть красителя в слое, переносится с ленты на подложку в пикселях, определенных термоголовкой. Этот общий процесс иногда называют диффузионным теплопереносом красителя (D2T2).

Теория

Печать на красителях - это цифровая печать технологии с использованием полноцветных изображений, которые работают с полиэстер и полимер -покрытый субстраты. Этот процесс, также называемый цифровой сублимацией, обычно используется для украшения одежды, вывесок и баннеров, а также новинок, таких как чехлы для мобильных телефонов, таблички, кофейные кружки и другие предметы с поверхностями, пригодными для сублимации. В процессе используется наука о сублимация, в котором тепло и давление прикладываются к твердому телу, превращая его в газ через эндотермический реакция без прохождения жидкой фазы.

При сублимационной печати уникальные сублимационные красители переносятся на листы «трансферной» бумаги с помощью жидких гелевых чернил через пьезоэлектрический печатающая головка. Чернила наносятся на эту бумагу для струйной печати с высоким высвобождением, которая используется на следующем этапе процесса сублимационной печати. После того, как цифровой дизайн напечатан на листах сублимационного переноса, он помещается на тепловой пресс вместе с субстратом для сублимации.

Чтобы перенести изображение с бумаги на основу, требуется процесс термического прессования, который представляет собой сочетание времени, температуры и давления. Термопресс применяет эту особую комбинацию, которая может изменяться в зависимости от подложки, для «переноса» сублимационных красителей на молекулярный уровень в подложку. Наиболее распространенные красители, используемые для сублимации, активируются при температуре 350 градусов по Фаренгейту. Однако для оптимального цвета обычно рекомендуется диапазон от 380 до 420 градусов по Фаренгейту.

Конечным результатом процесса сублимации является почти постоянная полноцветная печать с высоким разрешением. Поскольку красители вводятся в субстрат на молекулярный уровне, а не применяется на тематическом уровне (например, с снимок экрана и непосредственно к печати на одежде ) отпечатки не будут трескаться, блекнуть или отслаиваться от подложки при нормальных условиях.

Операция

Наиболее распространенный процесс заключается в нанесении одного цвета за раз, причем краситель хранится на полиэфирной ленте, каждый цвет которой отображается на отдельной панели. Каждая цветная панель соответствует размеру материала, на котором печатается; например, субпринтер для красителей размером 6 на 4 дюйма будет иметь четыре панели размером 6 на 4 дюйма.

Во время цикла печати ролики принтера перемещают носитель и одну из цветных панелей вместе под термопечатающей головкой, ширина которой обычно равна меньшей ширине носителя для печати. Крошечные нагревательные элементы на головке быстро меняют температуру, накапливая разное количество красителя в зависимости от количества приложенного тепла. Часть красителя диффундирует в печатный носитель.

После того, как принтер заканчивает печать на носителе одного цвета, он наматывает ленту на следующую цветную панель и частично выталкивает носитель из принтера, чтобы подготовиться к следующему циклу. Весь процесс повторяется в общей сложности четыре или пять раз: первые три наносят цвета на среду, чтобы сформировать законченное изображение; тогда может быть или не быть черный процесс термопереноса; в то время как последний кладет ламинат поверх. Этот слой защищает красители от ультрафиолета и влаги.

Сравнение со струйной печатью

Традиционно преимуществом сублимационной печати красителя было то, что это технология непрерывного тона, где каждая точка может быть любого цвета. Напротив, струйные принтеры могут изменять расположение и размер капель чернил. Этот процесс называется дизеринг, но каждая капля чернил ограничена цветами установленных чернил. Следовательно, принтер с сублимацией красителя производит настоящие непрерывные тона, похожие на химическую фотографию. Струйная печать состоит из капель чернил, наложенных слоями и рассеянных для имитации непрерывных тонов, но при увеличении можно увидеть отдельные капли. На заре струйной печати большие капли и низкое разрешение делали струйные отпечатки значительно хуже, чем сублимационные красители, но некоторые современные струйные принтеры производят отпечатки чрезвычайно высокого качества с использованием микроскопических капель и дополнительных цветов чернил, обеспечивая превосходную цветопередачу по сравнению с сублимацией красителя. .

Сублимация красителя дает некоторые преимущества перед струйной печатью. Во-первых, отпечатки сухие и готовы к работе сразу после выхода из принтера. Поскольку термоголовке не нужно перемещаться вперед и назад по носителю для печати, существует меньше движущихся частей, которые могут сломаться. Весь цикл печати чрезвычайно чистый, поскольку нет жидких красок, которые нужно очищать. Эти факторы делают сублимацию красителя более надежной технологией по сравнению со струйной печатью.

У сублимационных принтеров красителей есть некоторые недостатки по сравнению со струйными принтерами. Каждая из цветных панелей лент и сама термоголовка должны соответствовать размеру носителя, на котором выполняется печать. Кроме того, только специально бумага с покрытием или специальные пластмассы могут принимать сублимированные чернила. Это означает, что принтеры с сублимацией красителя не могут сравниться с гибкостью струйных принтеров при печати на широком спектре носителей.

Небольшое количество красителей рассеивается, прежде чем они впитываются бумагой. Следовательно, отпечатки не острые как бритва. Для фотографий это дает очень естественные отпечатки, но для других целей (например, графического дизайна) эта небольшая размытость является недостатком.

Количество потраченного впустую красителя на страницу также очень велико; большая часть красителя на четырех панелях может быть потрачена впустую для типичной печати. После того, как панель была использована, даже для того, чтобы напечатать одну точку, оставшийся краситель на этой панели не может быть повторно использован для другого отпечатка, не оставив пустого места, где краситель использовался ранее. Из-за конструкции большинства принтеров с одним рулоном для каждого отпечатка необходимо использовать четыре панели цветного красителя, независимо от того, нужна ли панель для печати. Монохромная печать ничего не спасает, а три неиспользуемые цветные панели для этой страницы не могут быть переработаны для другой одноцветной печати. Струйные принтеры также могут страдать от «потерь красителя», поскольку картриджи с чернилами склонны к высыханию при малом использовании (без «интенсивного использования» сопла картриджей могут забиться засохшими чернилами). Пакеты материалов для сублимации красителя (которые содержат и ленту, и бумагу) рассчитаны на точное количество отпечатков, что дает фиксированную стоимость печати. Это противоречит струйным принтерам, где чернила закупаются в больших количествах.

В средах, где печатаются конфиденциальные или секретные документы, принтер с сублимацией красителей представляет собой потенциальную угрозу безопасности, с которой необходимо обращаться осторожно. Благодаря механизму печати на цветных панелях рулона подачи создается идеальное негативное изображение напечатанной страницы с цветоделением, а «отработанный рулон» панелей красителя можно развернуть, чтобы увидеть все, что было напечатано на принтере. В таких условиях рулон отходов следует измельчить или сжечь на месте, а не просто выбрасывать в мусор. Кроме того, для домашних пользователей рулон для отходов фотопринтера можно точно так же извлечь из мусора и использовать для просмотра всего напечатанного. Поскольку рулон подачи пластиковый, срок службы использованного рулона может составлять годы или десятилетия, что позволяет восстанавливать изображение через долгое время после утилизации.

Кроме того, бумага и ленты для сублимации красителя чувствительны к кожным маслам, которые мешают красителю сублимироваться с ленты на бумагу. На них также не должно быть частиц пыли, которые могут привести к появлению на отпечатках небольших цветных пятен. Большинство принтеров с сублимацией красителей имеют фильтры и / или чистящие ролики, чтобы снизить вероятность этого, а пылинка может повлиять только на один отпечаток, поскольку она прикрепляется к отпечатку во время процесса печати. Наконец, сублимационные принтеры не справляются с печатью нейтральных и тонированных черно-белых отпечатков с более высокой плотность уровней и практически нет метамерия или бронзирование.^{[нужна цитата ]}

Приложения

Использованные панели красителя сохраняют видимое изображение напечатанного документа и пример потраченного впустую красителя, который нельзя использовать повторно

Раньше использование печати с использованием красителя ограничивалось промышленной или высококачественной коммерческой печатью. Фотопечать с использованием красителя использовалась в медицинская визуализация, проверка графики, безопасность и приложения, связанные с вещанием. Но в настоящее время он чрезвычайно популярен в фотобумагах и киосках, где требуется высокоскоростная печать по требованию.

Альпы Электрик произвела первые качественные суб-принтеры для домашних потребителей в ценовом диапазоне от 500 до 1000 долларов, сделав технологию сублимации красителей доступной для более широкой аудитории. Сейчас на рынке есть много принтеров для сублимации красителей по цене от 100 долларов, особенно открытка -размерный мобильный фотопринтеры.

Возможность производить мгновенные фотопечати с небольшими затратами на небольшом принтере привела к тому, что решения для сублимации красителей вытеснили традиционные мгновенные фотографии в некоторых приложениях, например, при фотосъемке на документы с помощью карточный принтер.

Некоторые корпорации продают настольные устройства как автономные принтеры, а также для киосков печати и фотобудка Приложения. Некоторые из этих устройств основаны на типовых принтерах. Некоторые производители предлагают комплекты для разработки программного обеспечения со своими принтерами, предполагая, что эти компании надеются привлечь системные интеграторы как потенциальный рынок.

Автономные фотопринтеры размером с краситель для настольных ПК также используются социальными фотографами при съемке мероприятий. Возможность мгновенной печати позволяет фотографам производить и продавать отпечатки лабораторного качества сразу же во время мероприятия, которое они посещают, с минимальным количеством оборудования.

Сублимация красителя также может использоваться как косвенный процесс печати. Стандартный черно-белый лазерные принтеры способны печатать на обычной бумаге с использованием специального «тонера для переноса», содержащего сублимационные красители, которые затем могут постоянно нагреваться на футболках, шляпах, кружках, металлах, пазлах и других поверхностях.

Текстиль

Процесс печати сублимации красителя используется для печати на полиэстер или другие синтетические ткани. Он используется для таких приложений, как Футболки, баннеры, скатерти, удостоверения личности, спортивная форма и флаги. Оригинальные принтеры были электростатический технологии с использованием тонеров, но сейчас это обычно широкоформатные струйные принтеры, использующие специально разработанные чернила. Краски для сублимации красителя представляют собой дисперсный краситель, взвешенный в жидкости. растворитель, как вода. Изображения сначала печатаются на термостойкой копировальной бумаге с покрытием в качестве обратного изображения окончательного дизайна, которое затем переносится на полиэфирную ткань в термопрессе, работающем при температуре около 180–210 ° C (375 F). Под воздействием высокой температуры и давления краситель превращается в газ, проникает в ткань, а затем затвердевает в ее волокна. Ткань постоянно окрашивается, поэтому ее можно стирать, не ухудшая качества изображения.

Преимущества сублимации красителя перед другими методами текстильной печати:^[2] изображения стойкие, не шелушатся и не тускнеют, краситель не накапливается на ткани.

Цвета могут быть необычайно яркими из-за связывания красителя с прозрачными волокнами синтетической ткани, можно получить действительно непрерывные тона, эквивалентные фотографиям, без использования специальных методов, таких как полутрафаретная печать, и изображение может быть печать на всем элементе без проблем с печатью до краев.

Скорость печати для термопринтеров с сублимацией красителя

Поскольку термопринтеры с сублимацией красителя используют тепло для переноса красителя на печатный носитель, скорость печати ограничивается скоростью, с которой элементы на термоголовке могут изменять температуру. Нагревать элементы легко, так как сильный электрический ток может очень быстро повысить температуру элемента. Однако охлаждение элементов при переходе от более темного к более светлому цвету сложнее и обычно связано с подключением к печатающей головке узла вентилятора / радиатора. Использование нескольких головок также может ускорить этот процесс, поскольку одна головка может остывать, пока другая печатает. Хотя время печати у разных принтеров для сублимации красителей разное, типичный дешевый домашний принтер для сублимации красителей может напечатать фотографию размером 6 x 4 дюйма за 45 - 90 секунд. Более мощные принтеры могут печатать намного быстрее; например, сублимационный принтер Sinfonia Colorstream S2 может напечатать фотографию размером 6 x 4 дюйма всего за 6,8 секунды, а Mitsubishi CP-D707DW, как известно, обеспечивает более быструю печать менее 6 секунд для аналогичного размера. Во всех случаях готовый отпечаток полностью высыхает после выхода из принтера.

Чернила для пьезопринтеров

Картридж сублимации красителя в разобранном виде

На рынке доступны два типа чернил сублимации красителя для принтеров сублимации пьезокрасителя. Самыми популярными из них являются чернила для сублимации красителей на водной основе, которые используются как в настольных, так и в широкоформатных принтерах. Другой - сублимационные чернила на основе растворителя, которые можно использовать в XAAR, Spectra и некоторых других. Konica печатающие головки широкоформатные принтеры.

Благодаря быстрому развитию цифровая печать на текстиле, чернила для сублимации красителей становятся все более популярными в струйный печать на ткани.

Скорость печати для широкоформатных пьезопринтеров, использующих водные сублимационные чернила, продолжает расти. Скорость печати варьируется от 18 квадратных метров в час в меньшем 44-дюймовом принтере до более 3000 квадратных метров в час в высокоскоростном промышленном текстильном принтере.

Смотрите также

использованная литература

^ ^а ^б Химическая технология в системах печати и обработки изображений, под ред. Дж. А. Дж. Дрейк, 1993, стр 73-85
^ Сидлс, Констанс Дж. (2001). Справочник графического дизайнера по цифровой печати и допечатной подготовке. Издательство Rockport. С. 26–27. ISBN 9781564967749. Получено 2011-10-05.

[Drake/_Han-1] а ^б Химическая технология в системах печати и обработки изображений, под ред. Дж. А. Дж. Дрейк, 1993, стр 73-85

[2] Сидлс, Констанс Дж. (2001). Справочник графического дизайнера по цифровой печати и допечатной подготовке. Издательство Rockport. С. 26–27. ISBN 9781564967749. Получено 2011-10-05.

[1]

[2]