Сублимационная печать технология процесса

Испарение или возгонка кристаллических веществ называется сублимацией. Процесс сублимации известен давно, но в печатном деле начал применяться недавно. Удобная технология получения полноцветных снимков, по качеству намного выше «поляроидных», находит своих приверженцев, несмотря на высокие цены принтеров.

Рис 1 Процесс перехода вещества из одного состояния в другое

Особенности технологии сублимационной печати

Основной принцип, используемый в данной технологии – перенос твердого красителя, при температуре около 190 °C, на специальную бумагу, ткань или другую подготовленную поверхность. Имеются три варианта применения сублимационной технологии в печати.

Печать на специальном фотопринтере

Рис 2 Сублимационная печать на фотопринтере

Сублимационный принтер, портативный аппарат, работающий с пленочным картриджем и специально подготовленной бумагой. Детали и элементы, принимающие участие в печати:

• печатающая головка;
• пленочный картридж;
• бумага.

Печатающая головка. ПГ содержит огромное количество миниатюрных термоэлементов. Для отображения всей гаммы оттенков, ТЭ имеют несколько ступеней нагрева, обычно 256 уровней. Программа, управляющая печатающей головкой, точно располагает ее над местом проявления красящего состава и подает импульс на величину нагрева. На пути газового облачка установлена диафрагма, корректирующая его размеры. Дополнительно имеется охлаждающая система, для поддержания баланса температур на термоэлементах.

Картридж. Тонкая полимерная лента с нанесенным твердым красителем по цветным сегментам, укладывается в пластиковый блок с двумя катушками. Количество цветов на ленте и ресурс работы картриджа, зависит от производителя. Стандартно используются трехцветные ленты (CMY + слой защиты) или четырехцветные (CMYK + слой защиты). Хотя в последнее время диапазон цветов расширился, добавились серебристые, золотистые и даже белые красители. 

Бумага. Изготавливается из синтетических полимеров. Может быть - многослойной, полностью синтетической, а может иметь только верхнее покрытие из синтетики. Лучше всего показала себя глянцевая фотобумага.

Процесс печати. Нанесение чернил выполняется поэтапно, поэтому лист фотобумаги прокатывается несколько раз, до полного нанесения всех красящих слоев и защиты. Печатающая головка нагревает термоэлементы до заданной температуры. Испаряющаяся краска корректируется диафрагмой, в результате формируются точки с четкими краями. Парообразный краситель конденсируется на бумаге. Печать получается глубокой и насыщенной.

У сублимационного принтера имеется неоспоримое достоинство в виде качественной цветопередачи, не уступающей традиционной фотографии.

К недостаткам, кроме повышенной стоимости, можно отнести:

• малое количество используемой в ленте краски, основной массив уходит в отходы;
• длительное время получения фотографии, из-за нескольких прогонов листа;
• накопление статического заряда, притягивающего к бумаге и красящей ленте пыль и другую мелкую субстанцию.

Струйная печать сублимационными чернилами на подготовленную ткань

Печать выполняется на струйном принтере, сублимационными чернилами на обработанной синтетическими материалами ткани и закрепляется термообработкой. Техника и расходные материалы печати:

• пьезоструйный принтер, оборудованный СНПЧ;
• ткань двухслойная или обработанная полимерным наполнителем;
• сублимационные чернила;
• приспособление для сушки.

Текстильный принтер. В этой технологии применяются профессиональные устройства, предназначенные для печати на тканях. Обычно это широкоформатный печатающий аппарат с пьезоэлектрической печатающей головкой и рулонной подачей ткани. Чернила поступают через систему НПЧ.

Ткани для сублимационной печати. Чаще всего используется 100% полиэстер, полиамид или полиэфир. Или двухслойные ткани, верхняя часть которых состоит из полиэстера. Возможно применение смесовых тканей, синтетическая составляющая которых не менее 60%. Натуральные ткани пропитывают специальными составами для восприятия чернил. Материал берется предпочтительно светлых тонов.

Сублимационные чернила. Дисперсионные, сублимационные чернила не растворяются в водной среде и похожи на пигментные красители. Но, отличаются по механизму воздействия на носитель. Дисперсные частицы не переходят газообразную фазу, а смешиваясь с водой, проникают в ткань. Аппараты для сушки. Здесь возможно применение стимеров (зрельников) для фиксации краски на натуральных тканях. Обработка проводится как паром, так и сухим воздухом. Ткань, пропущенная через устройство, как бы «дозревает». Синтетические ткани доводят до кондиции инфракрасной сушкой. В результате твердая часть чернил под действием температуры воздействует на сродственные волокна и образует прочные связи.

Процесс печати. Полноформатный принтер оборудуется системой протяжки ткани. Материал должен быть равномерно натянут, а его подача точной и без рывков. Пропуская ткань через принтер, производится печать изображения. Объем чернил и интенсивности покраски задаются в зависимости от толщины объекта и его функционального назначения. Перед началом печати подготавливается ICC профиль, калибрующий цветопередачу образа. Скорость печати повышается за счет использования растрового процессора (RIP), который масштабирует рисунок и, основываясь на данных ICC, обеспечивает точную цветопередачу. Полученная заготовка пропускается через зрельник или инфракрасную сушку.

Печать для декора небольших поверхностей 

Эта технология подразумевает двухэтапный процесс. Необходимое изображение выполняется на термотрансферной бумаге и переносится на объект с помощью термопресса. Основное отличие от термотрансферной печати, здесь переносчик рисунка удаляется, а в ткань переносится тонер по сублимационному методу. Основные устройства и расходные материалы для печати:

• пьезоструйный принтер;
• сублимационные чернила;
• термотрансферная бумага;
• декорируемый предмет с подготовленной поверхностью;
• термопресс.

Принтер. Для декорирования предметов в небольших мастерских или домашних условиях подойдет любой пьезоэлектрический принтер, оборудованный непрерывной подачей чернил. Но, чаще используют Epson.  В промышленном производстве применяют специальные установки, изготавливающие трафаретные заготовки.

Чернила. Дисперсионная взвесь тонера, с размером частиц 0,1 мкм, эмульгирована в водном растворе гликоля. Гликоль играет роль транспорта для твердых частиц краски. В бумагу впитывается жидкость вместе с взвесью. Сублимационного переноса на данном этапе не происходит.

Сублимационная бумага. Здесь, в отличие от фотопринтера рекомендуется использование матовой микропористой бумаги. Основное назначение бумаги сохранить красящий состав в покрытии для передачи на предмет. Но, в то же время чернила не должны впитаться в саму бумажную подложку.

Обработка поверхности предмета. Мягкие объекты пропитывают специальными составами, а твердые покрывают полимерными лаками или идентичными веществами. Главное назначение покрытий – участие в процессе сублимации, именно в покрытие диффундирует газообразный краситель.

Термопресс. С помощью температуры осуществляется закрепление чернил в поверхностном слое предмета. В зависимости от конфигурации обрабатываемой поверхности подбирается форма пресса. Использованный переносчик изображения удаляется.

 

Таблица Факторы, определяющие качество изображения при сублимационном переносе

Факторы	Действия
Время переноса	Зависит от свойств и теплоемкости материала объекта. 0,5÷10 мин
t °C переноса	Зависит от материала. 180 °C÷200 °C
Давление	Пресс должен равномерно прижимать бумагу к предмету.
Фиксация бумаги к объекту	Предотвращает размытие контуров из-за смещения бумаги. Термоскотч или клеевая обработка.

 

Технологический процесс. Начальная стадия мало отличается от простой струйной печати, единственное отличие – рисунок или надпись выполняется в зеркальном изображении.

Рис 3 Особенности переноса изображения в сублимационной печати

Подготовленную трансферную бумагу фиксируют на декорируемом предмете и отправляют в термопресс. Где и происходит окончательный перенос рисунка на выбранную поверхность.

Для получения достойного отпечатка рекомендуем пользоваться расходными материалами проверенных производителей. Более дешевые чернила могут быть просто с большим содержанием воды, что приведет к снижению качества изображения. А бумага от непроверенных поставщиков будет коробиться, и травмировать пьезоэлектрическую головку. Проконсультируйтесь у специалистов и узнайте, какие расходники необходимы в вашем случае.