Сублимационный принтер: физико-механические основы работы

    Термосублимационная печать позволяет получать фотографии отменного качества. Здесь нет  ни растровости, ни полосности, как  при печати на струйных принтерах. Кроме  того, изображение получается однородным, границы между чернильной каплей и бумагой нельзя разглядеть — по причине отсутствия этой самой капли. Такие фотографии очень стойки к выцветанию, поскольку краска находится не на бумаге, а как бы «впаяна» в нее. Еще одно преимущество — огромная цветовая палитра, которой располагает пользователь. Чем сильнее нагрета пленка, тем больше красителя испаряется и переносится на бумагу. Регулируя степень нагрева, можно воспроизвести мельчайшие нюансы цвета — от самых светлых, едва различимых невооруженным глазом, до насыщенных темных.

    Технология  термопереноса фотоизображений (сублимация)

    1. Изображение сделанное цифровым  фотоаппаратом или подготовленное  в любом графическом редакторе  распечатывается на принтере (зеркально), заправленном;

    2. На термопрессе установите температура,  время и давление;

    3. Поднимите и поверните верхнюю  плиту термопресса, затем поместите  на силиконовую поверхность нижней  плиты предмет для термопереноса  - это могут быть как твердые  предметы так и ткань (в данно  случае это футболка). С помощю  специализированых термопрессов  термоперенос можно осуществлять  на кружки и бейсболки. Так  же существует широкий спектр  аксессуаров для термопереноса.

    4. Бумага с напечатанным изображением, кладется на футболку ("лицом"  вниз);

    5. При отсутствии тефлонового покрытия  на верхней плите термопресса,  следует использовать специальный  тефлоновый лист;

    6. Запустите процесс термопереноса;

    7. Подождите окончания термопереноса  (сигнала таймера);

    8. Отверните верхнюю плиту термопресса;

    9. Через несколько секунд (после  того как изделие остынет) удалите  бумагу;

    10. Полученные таким методом изображения  отличаются высоким разрешением,  хорошей цветопередачей и стойкостью  при стирке.

    Для термопереноса широкоформатных  фотоизображений, например для создания флагов и растяжек, используются широкоформатные  струйные принтеры и ролевые термопрессы.

      Испарение

    Внутри  сублимационного принтера находится  рулон длинной прозрачной плёнки, которая похожа на листы цветного целлофана разного цвета, склеенные  между собой по краям. В этой плёнке заключены слои твёрдого красителя  трёх основных цветов, применяемых  в печати: бирюзового, малинового и  жёлтого.

    Процесс печати идёт при нагревании. Сначала  печатающая головка нагревается, проходя  вдоль плёнки. Это приводит к испарению  красителя, мгновенно переходящего из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкое. Такой переход называется сублимацией (возгонкой), что и дало название методу печати.

    Под действием той же высокой температуры  открываются поры на специальном  покрытии бумаги, позволяя парам красителя  проникать под поверхность. При  понижении температуры поры закрываются, и пары красителя возвращаются в  твёрдое состояние. Проведя пальцем  по отпечатку, можно нащупать безупречно гладкую поверхность.

    Нагрев

    Печатающая  головка собрана из миниатюрных  прецизионных нагревательных элементов, каждый из которых может нагреваться  с высокой точностью. Чем сильнее  нагрет элемент, тем больше красителя  испаряется и поглощается бумагой.

    Сублимационный  принтер работает, нанося за один раз  слой красителя одного цвета. Наблюдение за его работой завораживает: на большинстве моделей бумага прокатывается  под печатающей головкой взад-вперёд при нанесении каждого цвета, позволяя видеть процесс печати на разных стадиях, когда в результате добавления слоя за слоем отпечаток  постепенно приобретает окончательный  вид.

    Некоторые принтеры делают заключительный проход, чтобы нанести на отпечаток защитный слой. Он может служить для многих целей: как от защиты от износа и  отпечатков пальцев, так и для  продления срока службы отпечатка  путём его защиты от ультрафиолетового  излучения, вызывающего выцветание.

    Растровый процессор и управление цветом

      Для экономной и качественной  печати необходимо использовать  растровый процессор - RIP. Рекомендуется RIP компании ErgoSoft - PosterPrint. Во-первых, он поддерживает все модели Mimaki, так как был разработан с учетом максимальных требований к данной технике при работе именно с сублимационными чернилами. Во-вторых, он имеет точный и надежный цветовой механизм, обеспечивающий адекватную печать заданных цветов. В-третьих, этот RIP способен выстраивать любые цветовые конфигурации для печати сублимационными чернилами. Для контроля цветопередачи и создания ICC-профилей рекомендуется использовать спектрофотометр производства компании GretagMacbeth (Швейцария) - Eye-One pro, входящий в эконом-пакет Eye-One Design, созданный специально для нужд широкоформатной печати. В отличие от конкурентов, спектрофотометры Eye-One поддерживают практически все RIP, максимально точно создают ICC-профили, с их помощью можно осуществлять калибровку мониторов, они просты в работе и обслуживании.

    Стойкость к выгоранию и  истиранию

    Стойкость оттисков на готовом изделии к  воздействию УФ-излучения зависит  не только от используемых при выполнении данной работы чернил на основе дисперсно-сублимационных красителей, но и химического строения и физических свойств волокна  тканей. Большинство красителей на полиамидных волокнах дают более  прочные отпечатки, чем на ацетатных. Светопрочность на полиэфирных тканях зависит от прочности газокрасителей, производных дифениламина и антрахиона. Прочность нанесенного на изделие  изображения к воздействию воды и моющих средств (то есть стирке) тем  ниже, чем легче краситель сорбируется  волокном. Таким образом, гидрофобность  волокна — это основной показатель устойчивости нанесенного изображения. Так, при печати чернилами на основе сублимационно-дисперсных красителей на диацетатных, полиамидных и полиэфирных (лавсан) волокнах в первых двух случаях  изделия имеют среднюю прочность (при температуре 50 - 60 °С), в последнем  — более высокую. Исходя из вышесказанного, сублимационно-дисперсные красители  широко применяются при печати на текстильных материалах из ацетатных, полиамидных и полиэфирных волокон, то есть материалах, обладающих термопластичностью.

    Каландровый термопресс TitanJet (Корея)

    Каландровый термопресс TitanJet разработан с учетом потребностей как российского, так и украинского рынков, выпускается в различных вариантах рабочей ширины и разной комплектации. Оптимальный вариант для нужд производства рекламы на текстиле — модель TitanJet-1600TP. Ширина рабочей зоны — 1600 мм, аппарат может работать с шириной материала до 1620 мм. Скорость работы при выдержке 60 секунд и с рабочей зоной 1600 мм составляет 79 м²/час. Максимальная рабочая температура - 240 °С. Диаметр и длина барабана — 350 х 1700 мм. Трехзонный электронагреватель позволяет поддерживать неизменную температуру поверхности барабана, сохраняя высокую производительность. Распределение температуры в цилиндре контролируется инфракрасными датчиками, что дает возможность соблюдать равномерный термоперенос все необходимое время работы. TitanJet имеет автоматический таймер режима охлаждения температуры барабана и регулятор натяжения, одношаговый переход с режима переноса рулон на рулон в режим листового переноса и обратно. Транспортная лента изготовлена из надежного термостойкого волокна. Натяжение и постоянное усилие прижима ткани по всей ширине подаваемого материала обеспечивается регулируемыми упорами с фторопластовыми шайбами, которые находятся на размоточных валах. Термопресс оснащен приемной системой для дополнительной подложечной бумаги, что позволяет избегать загрязнений лицевой стороны ткани во время термофиксации.

    Толщина материала, используемого для термозакрепления, не должна превышать 5 мм. Натяжение  транспортера регулируется положением натяжных валов, благодаря чему изображение  получается качественным, без каких-либо изъянов. Высокая производительность каландра достигается за счет большого диаметра и значительного угла охвата горячего вала и непосредственно  зависит от запечатываемого материала. Аппарат имеет нижний метод загрузки (бумага + ткань загружаются снизу  барабана и выходят сверху). Возможен перенос на ткань с подложкой, для этого в каландр встроен  третий вал. На этом аппарате легко  работать с материалами небольшой  длины (до 1,2 м), но возможно и с более  длинными материалами. Питание TitanJet — 3 фазы, напряжение — 380 В, потребляемая мощность — 15,9 кВт, максимальный ток — 40 А.

    Благодаря размоточному устройству Proffesional и термопресс-столу можно во время работы каландра корректировать натяжение и выравнивание ткани. В устройство размотки Professional встроены оригинальные механизмы оперативной компенсации перекосов материала, а также механизмы сдвига (влево-вправо) подающих валов для точной подачи материала. Все валы закреплены на поворотном механизме с правой стороны, что обеспечивает удобную установку/демонтаж рулонов одним человеком.

    Характеристики  стола

    Предусмотрена установка следующих дополнительных элементов (в комплект не входят):

• стекла для монтажа размером 1220 х 1645 х 8 мм;
• нижней подсветки для работы со стеклом в качестве рабочей поверхности.

    Конструкция устройства доработана с учетом условий  эксплуатации:

• использован помехоустойчивый цифровой контроллер;
• предусмотрена возможность подключения источника бесперебойного питания (ИБП);
• схема заземления сделана в соответствии с украинскими правилами эксплуатации электроустановок;
• рабочая зона поднята на 10 см по сравнению с корейскими и японскими прототипами.

    Основные  преимущества каландрового термопресса  перед планшетным:

• возможность печати с рулона на рулон;
• производительность печати в несколько раз выше (в перспективе один аппарат сможет обслуживать 3 - 4 плоттера);
• возможность производства длинномерных перетяжек;
• размеры оттиска ограничены только шириной запечатываемого материала, а это — 1600 мм, что является любимым размером, как заказчиков, так и производящей ПЭ текстильной промышленности;
• ограничения в работе — только трикотажные ткани.

    Основное  назначение каландрового термопресса - оперативный перенос изображения  с рулона бумаги на рулон ткани. В  Европе не менее 80 % соответствующей  продукции выпускается именно с  помощью этих аппаратов. Во избежание  брака все части пресса (система  подогрева, подачи и выравнивания рулонного  материала) должны быть высококачественными  и технически грамотно сделанными. В противном случае производственный процесс станет трудоемким и медленным, что полностью противоречит требованиям  к оборудованию, поэтому исключается  использование дешевых китайских  и корейских каландров. Также  можно встретить гибридные каландровые  термопрессы эконом-версии, как, например, GMP Corona и некоторое оборудование китайских производителей, не печатающие на рулонных материалах и фактически состоящих из ламинатора и стола для подачи и приемки материала.

    2.3. Материалы

    Для сублимационной печати по текстилю следует  использовать полиэстеровые, полиэфирные  и смесовые ткани (но обязательно  с 50 %-м содержанием полиэфирного волокна). Также можно использовать стекло, керамику и металл, однако перед  нанесением изображения, что обычно осуществляется распылителем или щеточкой, поверхность материала необходимо обработать полиэфирным покрытием. Его легко нанести самостоятельно, поэтому нет смысла приобретать  предварительно подготовленные материалы.

    Благодаря специальным технологиям есть возможность  наносить изображения с помощью  сублимации на предварительно окрашенную поверхность, после нанесения на нее прозрачного полиэфирного покрытия. Процесс нагрева, благодаря специальным  термопрессам, дает возможность наносить изображения на искривленные поверхности (головные уборы, тарелки, кружки и другие предметы).

    Сублимация  красок

    В основу действия сублимационных принтеров  положен термоперенос красителя  с помощью испарения с последующим  его внедрением в специальную  бумагу с полистирольным покрытием. При этом получается довольно высокое  качество, близкое к фотографическому.

    Вместо  того, чтобы распылять чернила  через сопло на страницу, как это  делают струйные принтеры, принтеры сублимации красок используют для переноса краски пластиковую пленку. Она имеет  форму рулона или ленты и содержит последовательные изображения составных  цветов - синего, бордо, желтого и  черного. Передающая пленка проходит по тепловой печатающей головке, состоящей  из тысяч нагревающихся элементов. Высокая температура заставляет краски на пленке сублимироваться - превращаться в газ, без жидкой фазы, и краска в форме пара поглощается бумагой. Когда чернила попадают на бумагу, они размываются. Этот эффект позволяет  принтеру создавать непрерывные  тона цвета, смешивая чернила.