Сублимационная печать (или печать с использованием красителя ) — это термин, который охватывает несколько различных методов цифровой компьютерной печати , в которых для переноса красителя на подложку используется тепло.
Название «сублимация» впервые было применено, поскольку считалось, что краситель переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую стадию. Позднее было показано, что такое понимание процесса неверно, поскольку происходит некоторое разжижение красителя. С тех пор этот процесс стал называться диффузией красителя , хотя этот технически правильный термин не вытеснил первоначальное название. [1]
Исторически «сублимация красителя» относилась к страничным принтерам , которые используют термопечатающую головку для переноса красителя с ленты непосредственно на печатный носитель посредством сублимации. Хотя изначально она использовалась для создания допечатных проб , сегодня эта технология сохранилась в принтерах для удостоверений личности и специализированных фотопринтерах, часто под названием термоперенос с диффузией красителя (D2T2).
Термин позже также был применен к процессу непрямой сублимационной трансферной печати , который использует стандартный струйный принтер для нанесения сублимационной чернил на трансферный лист. Затем отпечатанный трансферный лист прижимается к подложке с помощью тепла, перенося краситель на подложку, такую как пластик или ткань, посредством сублимации. [2] [1] Таким образом, этот процесс является непрямым , поскольку конечная подложка не проходит через принтер, а этап сублимации происходит отдельно.
Термин «прямая сублимация красителя» иногда применяется к варианту цифровой текстильной печати с использованием сублимационных чернил, наносимых непосредственно на ткань, которую затем необходимо нагреть для закрепления красителя, без использования трансферной пленки. [3] [4]
Используя механизм, который является вариантом термотрансферного принтера , наиболее распространенный прямой процесс наносит один цвет за раз, краситель хранится на полиэфирной ленте, которая имеет каждый цвет на отдельной панели. Каждая цветная панель имеет размер носителя, на котором печатается; например, принтер с сублимационной печатью 4x6 дюймов (10x15 см) будет иметь четыре панели 4x6 дюймов (10x15 см).
Во время цикла печати ролики принтера будут перемещать носитель и одну из цветных панелей вместе под термопечатающей головкой, которая обычно имеет ту же ширину, что и более короткий размер печатного носителя. Крошечные нагревательные элементы на головке быстро меняют температуру, нанося разное количество красителя в зависимости от количества приложенного тепла. Часть красителя диффундирует в печатный носитель.
После того, как принтер заканчивает печать носителя одним цветом, он продвигает ленту к следующей цветовой панели 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 носитель, чтобы сформировать полное изображение; затем может быть или не быть процесс термопереноса черного цвета (восковые чернила); последний проход накладывает сверху ламинат. Этот слой защищает красители от УФ-излучения и влаги.
Для печати удостоверений личности необходимы четкий текст и штрихкоды, и они печатаются с помощью дополнительной черной панели на основе воска на ленте (YMCKO). Эта дополнительная панель работает по принципу термотрансферной печати вместо диффузии красителя: целый слой, а не только часть красителя в слое, переносится с ленты на подложку в пикселях, определенных термоголовкой.
Ранее использование сублимационной печати ограничивалось промышленной или высококачественной коммерческой печатью. Сублимационная фотопечать использовалась в медицинской визуализации , полиграфической пробе, безопасности и вещательных приложениях.
Сегодня он чрезвычайно популярен в сфере событийной фотографии, а также в фотобудках и киосках, где требуется высокоскоростная печать по требованию.
Компания Alps Electric выпустила первые качественные сублимационные принтеры для домашних пользователей в ценовом диапазоне от 500 до 1000 долларов США, сделав технологию сублимационной печати доступной более широкой аудитории. ( Однако эти модели не были настоящими страничными принтерами, поскольку в них использовалась узкая печатающая головка, которая перемещалась по странице, как и в большинстве струйных принтеров.) Сейчас на рынке представлено множество сублимационных принтеров, цены на которые начинаются от 100 долларов США, особенно мобильные фотопринтеры размером с открытку .
Возможность недорогой печати мгновенных фотографий на небольшом принтере привела к тому, что решения на основе сублимационной печати вытеснили традиционные мгновенные фотографии в некоторых областях применения, например, при фотосъемке документов на принтере для карточек .
Несколько корпораций продают настольные устройства как автономные принтеры и для печатных киосков и фотобудок . Некоторые из этих устройств основаны на универсальных принтерах. Некоторые производители предлагают комплекты для разработки программного обеспечения вместе со своими принтерами, что говорит о том, что эти компании надеются привлечь системных интеграторов как потенциальный рынок.
Настольные автономные принтеры для печати на красителях также используются фотографами в фотосъемке мероприятий. Эта технология позволяет фотографам производить и продавать отпечатки лабораторного качества непосредственно во время мероприятия, в котором они участвуют, с минимальным количеством оборудования.
Поскольку принтеры с сублимационной печатью используют тепло для переноса красителя на печатный носитель, скорость печати ограничена скоростью, с которой элементы термоголовки могут менять 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 требует установки вентилятора/радиатора, прикрепленного к печатающей головке. Использование нескольких головок также может ускорить этот процесс, поскольку одна головка может остывать, пока другая печатает. Хотя время печати различается у разных принтеров с сублимационной печатью, типичный потребительский принтер с сублимационной печатью может напечатать фотографию размером 4x6 дюймов (10x15 см) за 45–90 секунд. Более мощные принтеры могут печатать гораздо быстрее; например, сублимационный принтер Sinfonia Colorstream S2 может напечатать фотографию размером 4x6 дюймов (10x15 см) всего за 6,8 секунды, а Mitsubishi CP-D707DW, как известно, печатает быстрее — менее чем за 6 секунд для аналогичного размера. Во всех случаях готовый отпечаток полностью сухой после выхода из принтера.
Традиционно преимуществом сублимационной печати было то, что это технология непрерывного тона, где каждая точка может быть любого цвета. Напротив, струйные принтеры могут изменять местоположение и размер капель чернил, этот процесс называется сглаживанием , но каждая капля чернил ограничена цветами установленных чернил. Следовательно, сублимационный принтер производит настоящие непрерывные тона, выглядящие очень похоже на химическую фотографию. Струйный отпечаток состоит из капель чернил, наложенных слоями и разбросанных 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 сублимационных, но многие из современных струйных принтеров производят чрезвычайно высококачественные отпечатки с использованием микроскопических капель и дополнительных цветов чернил, обеспечивая превосходную точность цветопередачи и резкость по сравнению с сублимационными.
Сублимация красителя имеет некоторые преимущества по сравнению со струйной печатью. Во-первых, отпечатки сухие и готовы к обработке сразу после выхода из принтера. Поскольку термоголовке не нужно перемещаться вперед и назад по печатному носителю, меньше движущихся частей, которые могут сломаться. Весь цикл печати чрезвычайно чистый, поскольку нет жидких чернил, которые нужно очищать. Эти факторы делают сублимацию красителя в целом более надежной технологией, чем струйная печать.
Сублимационные принтеры имеют 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 покрытая бумага или определенные виды пластика могут принимать сублимированные чернила. Это означает, что сублимационные принтеры не могут сравниться с гибкостью струйных принтеров при печати на широком спектре носителей.
Красители рассеиваются в небольшом количестве, прежде чем впитаются в носитель. Следовательно, отпечатки не являются четкими как бритва. Для фотографий это дает очень естественные отпечатки, но для других применений (например, для графического дизайна) эта небольшая размытость является недостатком.
Количество неиспользованного красителя на страницу также очень велико; большая часть красителя в четырех панелях может быть потрачена впустую для типичной печати. После того, как панель была использована, даже для печати одной точки, оставшийся на этой панели краситель не может быть повторно использован для другой печати, не оставляя пустого места, где краска использовалась ранее. Из-за однорулонной конструкции большинства принтеров, четыре панели цветного красителя должны использоваться для каждой печати, независимо от того, нужна ли панель для печати или нет. Печать в монохромном режиме ничего не экономит, и три неиспользованные цветные панели для этой страницы не могут быть переработаны для другой одноцветной печати. Струйные принтеры также страдают от «потерь красителя», поскольку картриджи с чернилами склонны высыхать при низком использовании (без «интенсивного использования» сопла картриджей могут засориться засохшими чернилами). Комплекты носителей для сублимационной печати, которые включают как ленту, так и бумагу, рассчитаны на точное количество отпечатков, что дает фиксированную стоимость за отпечаток. Это отличается от струйных принтеров, где чернила закупаются по объему.
Для сред, печатающих конфиденциальные или секретные документы, принтер с сублимационной печатью представляет потенциальную угрозу безопасности, с которой следует обращаться осторожно. Из-за механизма печати идеальное цветоделённое негативное изображение напечатанной страницы остаётся на отработанных панелях ленты, а «отработанный рулон» панелей красителя можно развернуть, чтобы увидеть всё, что было напечатано на принтере. Для таких сред отработанный рулон следует измельчать или сжигать на месте, а не просто выбрасывать в мусор. Кроме того, для домашних пользователей отработанный рулон фотопринтера можно аналогичным образом извлечь из мусора и использовать для просмотра всего, что было напечатано. Поскольку рулон подачи изготовлен из пластика, срок службы использованного рулона может составлять годы или десятилетия, что позволяет восстанавливать изображение в течение длительного времени после утилизации.
Кроме того, сублимационная бумага и ленты чувствительны к кожным жирам, которые мешают красителю сублимироваться с ленты на бумагу. Они также должны быть свободны от частиц пыли, которые могут привести к появлению небольших цветных пятен на отпечатках. Большинство сублимационных принтеров имеют фильтры и/или чистящие ролики, чтобы снизить вероятность этого, и пылинка может повлиять только на один отпечаток, поскольку она прикрепляется к отпечатку в процессе печати. Наконец, сублимационные принтеры не справляются с производством нейтральных и тонированных черно-белых отпечатков с более высокими уровнями плотности и практически без метамерии или бронзирования. [5]
Сублимационная трансферная печать — это технология цифровой печати с использованием полноцветных изображений, которая работает с полиэфирными и полимерными подложками . Первоначально используемый для печати на полиэфирных тканях, этот процесс теперь также широко используется для украшения одежды, знаков и баннеров , а также новинок, таких как чехлы для мобильных телефонов, таблички, кофейные кружки, коврики для мыши и другие предметы с поверхностями, пригодными для сублимации.
Изображения сначала печатаются на термостойкой трансферной бумаге с покрытием в качестве зеркального отображения окончательного дизайна, который затем переносится с трансферного листа на подложку с помощью термопресса .
Ранние широкоформатные принтеры, используемые для печати на бумаге для переноса, были модифицированными электростатическими плоттерами , использующими тонер, но теперь это, как правило, широкоформатные струйные принтеры, использующие специальные чернила. Для печати малого формата струйные принтеры также стали доминирующей технологией, хотя также доступны специальные сублимационные лазерные принтеры для переноса красителя. [6]
Для переноса изображения с бумаги на подложку требуется процесс термопресса, который представляет собой комбинацию времени, температуры и давления. В зависимости от подложки используются различные настройки. Это приложение перенесет сублимационные красители на молекулярном уровне в подложку. Наиболее распространенные красители, используемые для сублимации, активируются при температуре 350 градусов по Фаренгейту / 175 градусов по Цельсию. Однако для оптимального цвета обычно рекомендуется диапазон от 380 до 420 градусов по Фаренгейту / от 195 до 215 градусов по Цельсию.
Результатом процесса сублимационного переноса является почти постоянная, высокоразрешающая, полноцветная печать. Поскольку красители вливаются в подложку на молекулярном уровне, а не наносятся на поверхностном уровне (например, при трафаретной печати и прямой печати на одежде ), отпечатки не будут трескаться, выцветать или отслаиваться от подложки в нормальных условиях. Ткань постоянно окрашена, поэтому ее можно стирать, не повреждая качество изображения. Преимущества сублимационной печати перед другими методами текстильной печати: [7] изображения являются постоянными и не отслаиваются и не выцветают, краска не накапливается на ткани. Цвета могут быть необычайно яркими благодаря связыванию красителя с прозрачными волокнами синтетической ткани, можно добиться действительно непрерывных тонов, которые эквивалентны фотографиям, без использования специальных методов, таких как полутрафаретная печать, и изображение можно напечатать по всему изделию, без затруднений при печати вплоть до краев.
На рынке доступны два типа сублимационных чернил для пьезоструйных принтеров переноса. Наиболее популярны водные сублимационные чернила для использования как в настольных, так и в широкоформатных принтерах. Другой тип — сольвентные сублимационные чернила, которые можно использовать в принтерах XAAR, Spectra и некоторых широкоформатных принтерах Konica .
В связи с быстрым развитием цифровой текстильной печати сублимационные чернила становятся все более популярными в цифровой струйной печати на тканях .
Скорость печати для широкоформатных пьезоструйных принтеров с использованием водных сублимационных чернил продолжает расти. Скорости варьируются от 18 квадратных метров в час в небольшом принтере шириной 44 дюйма до более 3000 квадратных метров в час в высокоскоростном промышленном текстильном принтере.
В этом типе цифровой текстильной печати струйный принтер используется для печати сублимационных чернил непосредственно на ткани. Затем ткань нагревается в печи или на каландре для диффузии и закрепления красителей.