Fargesublimering - Dye-sublimation printing

Fargesublimering (eller fargestoff-utskrift ) er en datamaskinutskriftsteknikk som bruker varme til å overføre fargestoff til materialer som plast, kort, papir eller stoff. Den sublime navn ble først anvendt fordi fargestoffet ble ansett for å gjøre overgangen mellom de faste og gass tilstander uten å gå gjennom en flytende tilstand. Denne forståelsen av prosessen ble senere vist å være feil, siden det er noe flytende av fargestoffet. Siden den gang har det riktige navnet på prosessen blitt kjent som fargestoffspredning , selv om dette teknisk korrekte uttrykket ikke har erstattet det opprinnelige navnet. Mange forbruker- og profesjonelle fargesublimeringsskrivere er designet og brukt til å produsere fotografiske utskrifter, ID-kort, klær og mer.

Disse skal ikke forveksles med 'dye sublimation heat transfer imprinting printers', som er blekkskrivere som bruker spesialblekk for å lage overføringer designet for å være preget på tekstiler, og der fargestoffene faktisk sublimerer. Disse utføres ved lavere temperaturer, men høyere trykk, spesielt i all-over-utskriftsprosesser .

For utskrift av ID -kort er tekst og strekkoder nødvendig, og de skrives ut ved hjelp av et ekstra svart panel på (YMCKO) båndet. Dette ekstra panelet fungerer ved termisk overføringsutskrift i stedet for fargestoffdiffusjon: et helt lag, i stedet for bare noe av fargestoffet i laget, overføres fra båndet til underlaget ved pikslene definert av det termiske hodet. Denne overordnede prosessen kalles da noen ganger fargestoffdiffusjon termisk overføring (D2T2).

Teori

Fargestoff-sub trykking er en digital trykking teknologi ved anvendelse av fullfargebilder som fungerer med polyester og polymer -belagte substrater . Prosessen, også referert til som digital sublimering, brukes ofte til å dekorere klær, skilt og bannere, samt nyheter som mobiltelefondeksler, plaketter, kaffekrus og andre gjenstander med sublimeringsvennlige overflater. Prosessen bruker vitenskapen om sublimering , der varme og trykk påføres et fast stoff, og gjør det til en gass gjennom en endoterm reaksjon uten å passere gjennom væskefasen.

Ved sublimeringsutskrift overføres unike sublimeringsfargestoffer til ark med "overføringspapir" via flytende gelblekk gjennom et piezoelektrisk skrivehode. Blekket blir avsatt på disse blekkskriverpapirene med høy utgivelse, som brukes til neste trinn i sublimeringsutskriftsprosessen. Etter at den digitale designen er skrevet ut på sublimeringsoverføringsark, plasseres den på en varmepresse sammen med underlaget som skal sublimeres.

For å overføre bildet fra papiret til underlaget, krever det en varmepressemaskinprosess som er en kombinasjon av tid, temperatur og trykk - hver i varierende grad, avhengig av underlaget. Denne applikasjonen vil overføre sublimeringsfargestoffene på molekylært nivå til substratet. De vanligste fargestoffene som brukes til sublimering aktiveres ved 350 grader Fahrenheit / 175 grader Celsius. Imidlertid anbefales vanligvis en rekkevidde på 380 til 420 grader Fahrenheit / 195 til 215 grader Celsius for optimal farge.

Sluttresultatet av sublimeringsprosessen er en nesten permanent utskrift i full farge i høy oppløsning. Fordi fargestoffene infunderes i substratet på molekylært nivå, i stedet for å påføres på et lokalt nivå (for eksempel med silketrykk og direkte til plaggetrykk ), vil utskriftene ikke sprekke, falme eller skrelle av underlaget under normale forhold.

Operasjon

Den vanligste prosessen legger en farge om gangen, fargestoffet lagres på et polyesterbånd som har hver farge på et eget panel. Hvert farget panel er på størrelse med mediet som skrives ut på; for eksempel vil en 6 "x 4" fargestoffundskriver ha fire 6 "x 4" paneler.

Under utskriftssyklusen vil skrivervalsene flytte mediet og et av de fargede panelene sammen under et termisk skrivehode, som vanligvis har samme bredde som utskriftsmediets kortere dimensjon. Små varmeelementer på hodet endrer temperaturen raskt og legger forskjellige mengder fargestoff avhengig av mengden varme som påføres. Noe av fargestoffet diffunderer inn i utskriftsmediet.

Etter at skriveren er ferdig med å skrive ut mediet i en farge, vikler det båndet til det neste fargepanelet og tømmer mediet ut av skriveren for å forberede den neste syklusen. Hele prosessen gjentas fire eller fem ganger totalt: de tre første legger fargene på mediet for å danne et komplett bilde; det kan være en svart termisk overføringsprosess; mens den siste legger laminatet over. Dette laget beskytter fargestoffene mot UV -lys og fuktighet.

Sammenligning med blekkskriverutskrift

Tradisjonelt sett har fordelen med fargestoffsublimering vært det faktum at det er en kontinuerlig toneteknologi, der hver prikk kan ha hvilken som helst farge. I kontrast kan blekkskrivere variere plasseringen og størrelsen på blekkdråper, en prosess som kalles dithering , men hver dråpe blekk er begrenset til fargene på blekk installert. Følgelig produserer en fargesublimeringsskriver sanne kontinuerlige toner som ligner på et kjemisk fotografi. En blekkskriver består av dråper med blekk lagret og spredt for å simulere kontinuerlige toner, men under forstørrelse kan de enkelte dråpene sees. I de første dagene med blekkskriverutskrift gjorde de store dråpene og den lave oppløsningen blekkskrivere betydelig dårligere enn fargesublimering, men noen av dagens blekkskrivere produserer utskrifter av ekstremt høy kvalitet ved bruk av mikroskopiske dråper og ekstra blekkfarger, noe som gir overlegen fargetrohet mot fargestoffsublimering .

Fargesublimering gir noen fordeler i forhold til blekkskriverutskrift. For det første er utskriftene tørre og klare til håndtering så snart de går ut av skriveren. Siden det termiske hodet ikke trenger å sveipe frem og tilbake over utskriftsmaterialet, er det færre bevegelige deler som kan brytes ned. Hele utskriftssyklusen er ekstremt ren da det ikke er flytende blekk å rydde opp i. Disse faktorene gjør fargestoffsublimering generelt til en mer pålitelig teknologi i forhold til blekkskriverutskrift.

Fargesublimeringsskrivere har noen ulemper sammenlignet med blekkskrivere. Hver av de fargede panelene på båndene, og selve termiske hodet, må stemme overens med størrelsen på mediet som skrives ut på. Videre er det bare spesialbelagt papir eller spesifikk plast som kan godta sublimert blekk. Dette betyr at fargesubblimeringsskrivere ikke kan matche fleksibiliteten til blekkskrivere i utskrift på et bredt spekter av medier.

Fargestoffene diffunderer en liten mengde før de absorberes av papiret. Følgelig er utskrifter ikke sylskarpe. For fotografier gir dette veldig naturlige utskrifter, men for annen bruk (for eksempel grafisk design) er denne lille uskarpheten en ulempe.

Mengden bortkastet fargestoff per side er også veldig høy; det meste av fargestoffet i de fire panelene kan være bortkastet for en typisk utskrift. Når et panel har blitt brukt, selv for å bare skrive ut en enkelt prikk, kan det gjenværende fargestoffet på panelet ikke brukes på nytt for en annen utskrift uten å etterlate et tomt sted der fargestoffet ble brukt tidligere. På grunn av enkeltrullsdesignet til de fleste skrivere, må fire paneler med farget fargestoff brukes for hver utskrift, uansett om det er behov for et panel for utskriften. Utskrift i monokrom sparer ingenting, og de tre ubrukte fargepanelene for den siden kan ikke resirkuleres for en annen ensfarget utskrift. Blekkskrivere kan også lide av "fargestoffsvinn" ettersom blekkpatronene er utsatt for å tørke ut ved lav bruk (uten "tung bruk" kan patrondysene tette seg med tørket blekk). Fargesubblimeringsmediepakker, (som inneholder både bånd og papir), er vurdert for et eksakt antall utskrifter som gir en fast kostnad per utskrift. Dette er i motsetning til blekkskrivere der blekk kjøpes i volum.

For miljøer som skriver ut konfidensielle eller hemmelige dokumenter, er en fargesublimeringsskriver en potensiell sikkerhetsrisiko som må håndteres forsiktig. På grunn av utskriftsmekanismen opprettes et perfekt fargeseparert negativt bilde av den trykte siden på fargepanelene i forsyningsrullen, og "avfallsrullen" til fargepanelene kan rulles ut for å se alt som er skrevet ut med skriveren. For slike miljøer bør avfallsrullen makuleres eller brennes på stedet i stedet for bare å kastes i søpla. Også for hjemmebrukere kan avfallsrullen fra en fotoskriver gjenvinnes på samme måte fra søppelet og brukes til å se alt som er skrevet ut. Siden forsyningsrullen er av plast, kan levetiden til en brukt rulle være år eller tiår lang, noe som muliggjør gjenoppretting av bilder lenge etter avhending.

Fargestoffsublimeringspapirer og bånd er også følsomme for hudoljer, noe som forstyrrer fargestoffets evne til å sublimere fra båndet til papiret. De må også være fri for støvpartikler, noe som kan føre til at små fargede klatter vises på utskriftene. De fleste fargestoffsublimeringsskrivere har filtre og/eller rengjøringsvalser for å redusere sannsynligheten for at dette skjer, og et støv kan bare påvirke én utskrift når den festes til utskriften under utskriftsprosessen. Til slutt kommer fargestoffsublimeringsskrivere til kort når de produserer nøytrale og tonede svart-hvitt-utskrifter med høyere tetthetsnivå og praktisk talt ingen metamerisme eller bronzing.

applikasjoner

Brukte fargestoffpaneler beholder et synlig bilde av det trykte dokumentet, og et eksempel på bortkastet fargestoff som ikke kan gjenbrukes

Tidligere var bruken av dye-sub-utskrift begrenset til industriell eller high-end kommersiell utskrift. Dye-sub fotoutskrift har blitt brukt i medisinsk bildebehandling , grafisk korrektur, sikkerhet og kringkastingsrelaterte applikasjoner. Men i dag er det ekstremt populært innen hendelsesfotografering og fotobokser eller kiosker som krever utskrift på høy hastighet.

Alps Electric produserte de første dye-sub-skriverne av høy kvalitet for hjemmeforbrukere i prisklassen $ 500– $ 1.000, noe som bringer fargestoffsublimeringsteknologi innen rekkevidde for et bredere publikum. Nå er det mange fargestoffsublimeringsskrivere på markedet som starter fra så lite som $ 100, spesielt postkortstørrelser for mobile fotoskrivere .

Muligheten til å produsere umiddelbare fotoutskrifter billig fra en liten skriver har ført til at fargestoffsublimeringsløsninger erstatter tradisjonelle øyeblikksbilder i noen applikasjoner, for eksempel med ID -fotografering med en kortskriver .

Flere selskaper markedsfører skrivebordsstørrelser som frittstående skrivere og for utskriftskiosk- og fotoboksapplikasjoner . Noen av disse enhetene er basert på generiske skrivere. Noen produsenter tilbyr programvareutviklingssett med sine skrivere, noe som tyder på at disse selskapene håper å tiltrekke seg systemintegratorer som et potensielt marked.

Skrivebordsstørrelse frittstående dye-sub fotoskrivere brukes også av sosiale fotografer i hendelsesfotografering. Enheters umiddelbare utskriftsevne gjør det mulig for fotografer å produsere og selge utskrifter i laboratoriekvalitet umiddelbart under arrangementet de deltar på, med en minimal mengde maskinvare.

Fargesubblimering kan også brukes som en indirekte utskriftsprosess. Standard svart-hvitt laserskrivere kan skrive ut på vanlig papir ved hjelp av en spesiell "overføringstoner" som inneholder sublimeringsfargestoffer som deretter kan varmeoverføres permanent til T-skjorter, hatter, krus, metaller, gåter og andre overflater.

Tekstiler

Fargesublimeringsutskriftsprosessen brukes til å skrive ut på polyester eller andre syntetiske stoffer. Den brukes til applikasjoner som T-skjorter , bannere, borddeksler, ID-kort, sportsklær og flagg. De originale skriverne var en elektrostatisk teknologi som brukte tonere, men er nå generelt store format blekkskrivere som bruker spesialformulerte blekk. Fargestoffsublimeringsblekkene er et dispersjonsfargestoff suspendert i et flytende løsningsmiddel , som vann. Bildene skrives ut på belagt varmebestandig overføringspapir som et omvendt bilde av det endelige designet, som deretter overføres til polyesterstoff i en varmepresse som opererer ved en temperatur på rundt 180 til 210 C (375 F). Under høy temperatur og trykk blir fargestoffet til en gass og gjennomsyrer stoffet og størkner deretter til fibrene. Stoffet er permanent farget slik at det kan vaskes uten å skade bildekvaliteten.

Fordeler med fargestoffsublimering fremfor andre metoder for tekstiltrykk: bildene er permanente og ikke flasser eller falmer, fargestoff bygger ikke opp på stoffet.

  • Farger kan være usedvanlig strålende på grunn av at fargestoffet binder seg til de gjennomsiktige fibrene i det syntetiske stoffet, det kan oppnås virkelig kontinuerlige toner som tilsvarer fotografier, uten bruk av spesielle teknikker som halvskjermsutskrift, og bildet kan skrives ut over hele elementet, uten problemer med å skrive ut helt til kantene.

Utskriftshastighet for fargestoffsublimering termiske skrivere

Ettersom fargesublimering termiske skrivere bruker varme til å overføre fargestoffet til utskriftsmaterialet, begrenses utskriftshastigheten av hastigheten elementene på det termiske hodet kan endre temperaturen. Det er enkelt å varme opp elementene, ettersom en sterk elektrisk strøm kan øke temperaturen på et element veldig raskt. Det er imidlertid vanskeligere å avkjøle elementene når du skifter fra en mørkere til en lysere farge, og vanligvis innebærer det at en vifte/kjøleribbe er festet til skrivehodet. Bruken av flere hoder kan også fremskynde denne prosessen, siden ett hode kan kjøle seg ned mens et annet skriver ut. Selv om utskriftstider varierer mellom forskjellige fargestoffsublimeringsskrivere, kan en typisk billig fargestoffsubskriver til hjemmebruk skrive ut et 6 "x 4" foto på 45-90 sekunder. Flere kraftige skrivere kan skrive ut mye raskere; for eksempel kan en Sinfonia Colorstream S2 dye-sublimeringsskriver skrive ut et 6 "x 4" foto på så lite som 6,8 sekunder, og en Mitsubishi CP-D707DW er kjent for å ha en raskere utskrift på under 6 sekunder for lignende størrelse. I alle tilfeller er den ferdige utskriften helt tørr når den kommer ut av skriveren.

Blekk til piezoskrivere

En demontert fargestoffsublimeringskassett

Det finnes to typer fargestoffsublimeringsblekk for piezo fargestoffsublimasjonsskrivere på markedet. Den mest populære er vandig fargestoffsublimasjonsblekk for bruk i både stasjonære og store formatskrivere. Den andre er sublimeringsblekk med løsemiddelfarge som kan brukes i XAAR, Spectra og noen Konica -skrivehoder i bredformat.

På grunn av den raske utviklingen av digital tekstiltrykk , blir sublimeringsblekk for fargestoffer mer og mer populært innen digital blekkskrivertekstiler .

Utskriftshastigheten for piezo-skrivere i stort format som bruker sublimeringsblekk i vandig farge fortsetter å øke. Hastigheten varierer fra 18 kvadratmeter i timen i en mindre 44 "bred skriver til over 3000 kvadratmeter i timen i en høyhastighets industriell tekstilskriver.

Se også

Referanser